(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝導性フィラーと、バインダー樹脂と、を含んでなる熱伝導性樹脂組成物であって、
前記熱伝導性フィラーとして、複数の熱伝導性フィラー粒子が互いに一部融着されて、該融着により、離れた位置に複数のネック状の融着部が形成され、複数の前記熱伝導性フィラー粒子間に空隙が形成されるとともに、表面に凹凸構造を有する異形フィラーを含むことを特徴とする熱伝導性樹脂組成物。
【請求項２】
熱伝導性フィラーと、バインダー樹脂と、を含んでなる熱伝導性樹脂組成物であって、
前記熱伝導性フィラーとして、第１の粒子と、前記第１の粒子の粒径より小さい粒径を有する第２の粒子と、を含んで成り、前記第１の粒子を含むコア部の表面に複数の第２の粒子が金属酸化物を介して接合されて、前記コア部の表面に凹凸構造が形成されている異形フィラーを含むことを特徴とする熱伝導性樹脂組成物。
【請求項３】
前記異形フィラーのメジアン径が１０〜１００μｍであることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物。
【請求項４】
前記熱伝導性フィラーとして、前記異形フィラーよりもメジアン径が小さい小径フィラーを更に含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物。
【請求項５】
前記小径フィラーは、メジアン径が１〜１０μｍであることを特徴とする請求項４記載の熱伝導性樹脂組成物。
【請求項６】
前記異形フィラーと前記小径フィラーとの含有体積比率が、４：６〜７：３であることを特徴とする請求項４または５に記載の熱伝導性樹脂組成物。
【請求項７】
前記熱伝導性フィラーを３５〜８０体積％含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物を成形した成形体であって、前記異形フィラーの粒子の凹部に、前記異形フィラーの他の粒子の凸部が入り込んでいることを特徴とする熱伝導性成形体。
【請求項９】
請求項４〜６のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物を成形した成形体であって、前記異形フィラーの粒子の凹部に、前記小径フィラーが入り込んでいることを特徴とする熱伝導性成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品等の熱伝導部品、例えば放熱体に使用される熱伝導性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ（ＣＰＵ）、トランジスタ、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の半導体は、使用中に発熱し、その熱のため電子部品の性能が低下することがある。そのため、発熱する電子部品には放熱体が取り付けられる。【０００３】
従来、そのような放熱体には、熱伝導率の高い金属が用いられてきたが、近年、形状選択の自由度が高く、軽量化および小型化の容易な熱伝導性樹脂組成物が用いられるようになってきている。このような熱伝導性樹脂組成物は、熱伝導率を向上させるためにバインダー樹脂に熱伝導性無機フィラーを大量に含有させなければならない。しかしながら、熱伝導性無機フィラーの配合量を単純に増加させると、様々な問題が生じることが知られている。例えば、配合量を増加させることにより硬化前の樹脂組成物の粘度が上昇し、成形性、作業性が大きく低下し、成形不良を起こしてしまう。また、フィラーを充填できる量には限界があり、熱伝導性が充分でない場合が多い（特許文献１〜５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−１０６１６号公報
【特許文献２】特開平４−３４２７１９号公報
【特許文献３】特開平４−３００９１４号公報
【特許文献４】特開平４−２１１４２２号公報
【特許文献５】特開平４−３４５６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、熱伝導性フィラーの含有量を増加させなくとも高熱伝導化が可能であり、かつ成形性・作業性が良好な熱伝導性樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、熱伝導性フィラーを、表面に不規則な凹凸構造を有する異形フィラーとすると、熱伝導性フィラー同士の接触点が増加して熱伝導の経路が増加し、熱伝導性フィラーの充填量が少ない割りに熱伝導性が高くなることを見出した。また、本発明者らは、熱伝導性フィラーの充填量が少ないことにより熱伝導性フィラーを含む熱伝導性樹脂組成物の成形性が良好となることも見出し、本発明を完成するに至った。【０００７】
すなわち、本発明は、熱伝導性フィラーと、バインダー樹脂と、を含んでなる熱伝導性樹脂組成物であって、
前記熱伝導性フィラーとして、表面に凹凸構造を有する異形フィラーを含むことを特徴とする熱伝導性樹脂組成物に関する。【０００８】
本発明に係る熱伝導性樹脂組成物において、一の態様では、前記異形フィラーは、熱伝導性の１次粒子が複数結合した集合体である２次粒子から構成される。【０００９】
また、本発明に係る熱伝導性樹脂組成物において、別の態様では、前記異形フィラーを構成する一の粒子は、第１の粒子と、前記第１の粒子の粒径より小さい粒径を有する第２の粒子と、を含んで成り、前記第１の粒子を含むコア部の表面に複数の第２の粒子が接合されて、前記コア部の表面に凹凸構造が形成されている。【００１０】
また、本発明に係る熱伝導性樹脂組成物において、前記異形フィラーのメジアン径は１０〜１００μｍであることが好ましい。【００１１】
また、本発明に係る熱伝導性樹脂組成物は、前記熱伝導性フィラーとして、前記異形フィラーよりもメジアン径が小さい小径フィラーを更に含んでいてもよい。【００１２】
本発明に係る熱伝導性樹脂組成物において、前記小径フィラーのメジアン径は１〜１０μｍであることが好ましい。【００１３】
また、本発明に係る熱伝導性樹脂組成物において、前記異形フィラーと前記小径フィラーとの含有体積比率は、好適には、４：６〜７：３である。【００１４】
また、本発明に係る熱伝導性樹脂組成物において、前記熱伝導性フィラーを３５〜８０体積％含むことが好ましい。【００１５】
また、本発明は、上述の熱伝導性樹脂組成物を成形した成形体であって、前記異形フィラーの粒子の凹部に、前記異形フィラーの他の粒子の凸部が入り込んでいることを特徴とする熱伝導性成形体に関する。【００１６】
また、本発明は、上述の、異形フィラーと小径フィラーとを熱伝導性フィラーとして含む熱伝導性樹脂組成物を成形した成形体であって、前記異形フィラーの粒子の凹部に、前記小径フィラーが入り込んでいることを特徴とする熱伝導性成形体に関する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る熱伝導性樹脂組成物によれば、熱伝導性フィラーとして、その表面に不規則な凹凸構造を有する異形フィラーを用いているため、熱伝導性フィラー同士の接触点が増加して熱伝導の経路が増加し、熱伝導性フィラーの充填量が少ない割りに熱伝導性樹脂組成物の熱伝導性が高くなる。そして、熱伝導性フィラーの充填量が少ないことにより熱伝導性樹脂組成物の流動性が確保されて成形性が向上し、それにより作業性が良好となる。【００１８】
したがって、本発明によれば、熱伝導性フィラーの含有量を増加させなくとも高熱伝導化が可能であり、かつ成形性・作業性が良好な熱伝導性樹脂組成物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る熱伝導性樹脂組成物に含まれる異形フィラーの表面のＳＥＭ図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る熱伝導性樹脂組成物に含まれる異形フィラーの断面のＳＥＭ図である。
【図３】図３は、図２に示された異形フィラーの断面の概略図である。
【図４】図４（ａ）は、異形フィラーの概念的な斜視図であり、図４（ｂ）はその下面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る熱伝導性樹脂組成物の概略図であって、熱伝導性フィラーとして異形フィラーと球状の小径フィラーとを含む熱伝導性樹脂組成物の概略図である。
【図６】図６は、従来の熱伝導性樹脂組成物の概略図であって、熱伝導性フィラーとして球状の大径フィラーと球状の小径フィラーとを含む熱伝導性樹脂組成物の概略図である。
【図７】図７は、熱伝導性フィラー２として異形フィラー４のみ含む熱伝導性樹脂組成物１からなる成形体１２の概略図である。
【図８】図８は、熱伝導性フィラー２として異形フィラー４及び小径フィラー５を含む熱伝導性樹脂組成物１からなる成形体１２の概略図である。
【図９】図９は、接着手段により熱伝導性フィラー粒子に別の熱伝導性フィラー粒子を結合させて異形フィラーを作製する方法を示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明を実施するための形態を、以下、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術的思想を具体化するための熱伝導性樹脂組成物を例示するものであって、本発明を限定するものではない。また、本実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる例示にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするために誇張していることがある。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態１に係る熱伝導性樹脂組成物の、走査型電子顕微鏡（以下ＳＥＭと称する）による表面像である。図２は熱伝導性樹脂組成物の、ＳＥＭによる断面像である。図３は、その概略図である。ここでは、熱伝導性フィラー粒子７同士が熱融着により接合されて異形フィラーの表面に凹凸構造が形成されている場合について説明しているが、本発明は、熱融着に限定されることはなく、如何なる方法により熱伝導性フィラー粒子が接合されていてもよい。以下、熱伝導性フィラー粒子が熱融着により接合されて異形フィラーが作製されている場合について説明する。
【００２２】
本発明の実施の形態１に係る熱伝導性樹脂組成物１は、図３に示すように、熱伝導性フィラー２と、バインダー樹脂３と、を含んでなり、熱伝導性フィラー２として、熱伝導性の一次粒子が複数結合した集合体である二次粒子から構成され、その表面に不規則な凹凸構造を有する異形フィラー４を含む。さらに、本発明に係る熱伝導性樹脂組成物１は、熱伝導性フィラー２として、小径フィラー５を含んでいてもよい。
ここで、本発明において、一次粒子とは、異形フィラー４を構成する最小単位の粒子（熱伝導性フィラー粒子に相当）であり、二次粒子とは、一次粒子が凝集してなる凝集体（異形フィラー４に相当）を意味する。一次粒子は融着、接着等により固着されていることが好ましい。
【００２３】
以下、本発明の実施の形態１に係る熱伝導性樹脂組成物の熱伝導性フィラー２として含まれる異形フィラー４の形状について詳細に説明する。異形フィラー４は、図３に示すように、一次粒子である複数の熱伝導性フィラー粒子７が互いに一部融着されてなり、離れた位置に複数の融着部６が形成され、熱伝導性フィラー粒子７と熱伝導性フィラー粒子７との間に空隙８が形成されるとともに、異形フィラー４の表面に不規則な凹凸構造が形成されている。例えば、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、４つの熱伝導性フィラー粒子からなる場合について概念的に説明すると、これらの４つの熱伝導性フィラー粒子７は略四面体のそれぞれの頂点に位置し各熱伝導性フィラー粒子７がそれぞれ他の熱伝導性フィラー粒子７と融着され、略四面体の頂点の中間付近にネック状の融着部６が形成されている。
【００２４】
上述の融着により形成される異形フィラー４は、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、及びＳｉＯ２からなる群から選択された少なくとも１種であることが好ましい。ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、及びＳｉＯ２は、それ自体熱伝導性に優れるとともに、互いに接触する熱伝導性フィラー粒子７をその溶融温度以下の温度、具体的には、溶融温度８００℃〜溶融温度２５００℃、より好ましくは、溶融温度１０００℃〜溶融温度２０００℃の温度で加熱することで作製される。より具体的には、例えば、熱伝導性フィラー粒子７として、酸化マグネシウムを用いた場合の加熱温度は、約１８００℃〜約２０００℃であり、熱伝導性フィラー粒子７として、酸化アルミニウムを用いた場合の加熱温度は、１０００℃〜１５００℃である。最適な加熱温度は、用いるフィラーの種類に応じて、そのフィラーの溶融温度から適宜設定することができる。上記温度範囲内に含まれる温度で熱伝導性フィラー粒子７を加熱することにより、表面に不規則な凹凸構造を有する異形フィラー４を作製することができる。上記のようにして作製された異形フィラー４は、熱伝導性樹脂組成物１中において熱伝導性フィラー２間の接触点が多く形成され、熱伝導性が向上する。
【００２５】
このように融着により異形フィラー４を形成する場合、融着し易さの観点から単一成分で熱伝導性フィラー７が構成されていることが好ましいが、熱伝導性フィラー７同士が融着可能であれば２種以上の成分から熱伝導性フィラー７が構成されていてもよい。
【００２６】
本実施形態に係る熱伝導性樹脂組成物に含まれる異形フィラー４は、通常、図３に示すように、４以上の熱伝導性フィラー粒子７が融着されて形成されている。複数の熱伝導性フィラー粒子７が互いに一部融着されて、離れた位置に複数のネック状の融着部６が形成され、熱伝導性フィラー粒子７と熱伝導性フィラー粒子７との間に空隙８が形成されるとともに、異形フィラー４の表面に凹凸構造が形成されている。異形フィラー４は表面に不規則な凹凸構造を有することにより、球状もしくは破砕状の従来のフィラーに比して表面積が大きくなる。そのため、熱伝導性フィラー２間の接触点が多く形成され、熱伝導性が向上する。さらに異形フィラー４と異形フィラー４より粒径の小さい小径フィラー５とを混合して用いることで熱伝導性樹脂１の成形性を保ちつつ、熱伝導性フィラー２の含有量を増加させることで接触点を増加させ、さらなる高熱伝導化が可能となる。その熱伝導性樹脂組成物１の模式図（ＳＥＭ像）を図５、６に示す。図６は、従来の、大径フィラーと小径フィラーとを含む熱伝導性樹脂組成物の模式図（ＳＥＭ像）であり、図５は、本発明の実施形態に係る、異形フィラーと小径フィラーとを含む熱伝導性樹脂組成物の模式図（ＳＥＭ像）である。図６に示すように、従来の熱伝導性樹脂組成物２０では、大径フィラー２１及び小径フィラー２２の形状は例えば球状であり表面積が小さいため、表面に凹凸構造を有する異形フィラー４と比較して熱伝導性フィラー２５同士の接触点２４は少ない。そのため、熱伝導性フィラーの充填量が多い割りに熱伝導性が低い。ここで、従来の熱伝導性樹脂組成物２０では、フィラー間の接触点２４の数は、熱伝導性フィラー２５の含有量によって決まる。それに対し、本発明に係る熱伝導性樹脂組成物１では、図５に示すように、異形フィラー４の接触面積が大きいために図６に示す従来の熱伝導性樹脂組成物２０に比して接触点９が増加し、効率よく熱伝導パスが形成される。これにより熱伝導性樹脂組成物１の高熱伝導化が可能となる。
【００２７】
異形フィラーの作製方法としては、上述の、複数の熱伝導性フィラー粒子７を融着させる方法に限定されることはなく、何らかの接着手段により熱伝導性フィラー粒子に別の熱伝導性フィラー粒子を結合するものであれば如何なる方法であってもよい。図９に示すように、異形フィラーを構成する一の粒子は、第１の粒子４ａと、第１の粒子４ａの粒径より小さい粒径を有する第２の粒子４ｂと、含んで成り、第１の粒子４ａを含むコア部の表面に複数の第２の粒子４ｂが接着手段により接合されて、コア部の表面に凹凸構造が形成されていてもよい。接着手段として、例えば、ゾルゲル液を接着成分とする接着剤を用い、これにより熱伝導性フィラー粒子と別の熱伝導性フィラー粒子を複数結合させて凹凸構造を有する異形フィラーを作製することができる。この場合、異なる種類の熱伝導性フィラーを結合させることもでき、熱伝導性フィラーの粒径、ゾルゲル液の種類、加熱温度、接着剤の硬化時間などを適宜選択することにより凹凸構造の大きさを制御することができる。接着手段の具体例としては、ゾルゲル液を接着成分とする接着剤の他に、反応性官能基を持った有機成分も用いることができる。接着手段としてこのようなものを用いれば、異形フィラーの表面に強固な凹凸構造を形成することができる。
【００２８】
接着手段により熱伝導性フィラー粒子に別の熱伝導性フィラー粒子を結合させる方法は、融着により熱伝導性フィラー粒子に別の熱伝導性フィラー粒子を結合する方法に比べて、加熱温度が低いため生産コストを抑えることができる。
【００２９】
異形フィラー４の作製方法としては上述の融着に限らず、熱伝導性フィラー粒子に別の熱伝導性フィラー粒子を結合させることができれば、如何なる手段を用いてもよい。例えば上図に示されるように熱伝導性フィラー４ａと熱伝導性フィラー４ｂとから構成されてもよい。熱伝導性フィラー４ａのメジアン径が熱伝導性フィラー４ｂのメジアン径より大きい方が理想的な凹凸構造が形成され、効率的よく熱伝導パスが形成される。このため、このように接着により異形フィラーを作製する場合には、熱伝導性を向上する観点から、熱伝導性フィラー４ａのメジアン径は１０μｍ以上が好ましく、より好ましくは５０〜９０μｍである。熱伝導性フィラー４ｂのメジアン径は１〜３０μｍが好ましく、より好ましくは１〜１０μｍである。この異形フィラー４において凹部１０の細孔径は１〜３０μｍ、より好ましくは１〜１０μｍである。ここで、メジアン径は、積算（累積）重量百分率が５０％となる粒子径（ｄ５０）を意味し、レーザー回折式粒度分布測定装置「ＳＡＬＤ２０００」（（株）島津製作所製）を用いて計測することができる。
【００３０】
熱伝導性フィラー４ａ、４ｂとしては特に制限はないが、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２、窒化ホウ素、水酸化アルミニウム、窒化アルミニウムが好ましく、他に炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、クレー、タルク、マイカ、酸化チタン、酸化亜鉛などが挙げられる。特に、また、有機フィラーを用いてもよい。
【００３１】
このような異形フィラーの作製方法の一例を説明する。まず、熱伝導性フィラー４ｂを金属アルコキシド、溶媒、加水分解に必要な水、触媒を混合してスラリーを用意する。そのスラリーを熱伝導性フィラー４ｂにスプレー状にふきつけ、その後加熱焼成処理を行い、必要に応じて粉砕、分級する。こうして複数の熱伝導性フィラー４ｂが金属酸化物を介して熱伝導性フィラー４ａと結合し凹凸構造を有する異形フィラー４が作製できる。
【００３２】
金属酸化物は金属アルコキシド又はその加水分解物若しくはこれらの縮合物を加水分解・縮合させて形成することができ、例えばテトラメトキシシラン、テトラエトキシシランなどのＳｉ系アルコキドが挙げられる。他にもＡｌ，Ｍｇ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｇｅ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｙなどの金属アルコキシドも用いることができる。
具体的には、金属酸化物は、下記の化学式（１）又は化学式（２）で表される金属アルコキシド又はその加水分解物若しくはこれらの縮合物を加水分解・縮合させて形成される金属酸化物で形成されるものである。
【化１】
0006041157.tif 000002
【化２】
0006041157.tif 000003
上記化学式（１）（２）において、Ｍ１，Ｍ２は夫々Ｓｉ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｚｒ，Ｇｅ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｙから選択される金属である。Ｒ１，Ｒ２はアルキル基又は水素であり、総て同じものであってもよく、異なるものが混在していてもよい。Ｒ３はアルキル基であり、総て同じであってもよく、異なるものが混在していてもよい。ｍはＭ１の価数と同じ整数、ｎはＭ２の価数と同じ整数である。ｘは１以上の整数であり、ｎ＞ｘである。
上記化学式（１）によって表される化合物は、Ｒ１が全てメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基のようなアルキル基である金属アルコキシドであってもよいし、Ｒ１の一部がアルキル基で、残りが水素であってもよい。また、Ｒ１の全てが水素である場合、金属アルコキシドの加水分解物を用いることができる。化学式（１）のＲ１のアルキル基は、特に限定されるものではないが、Ｃの数が１〜５の範囲のものであることが好ましい。
上記化学式（１）によって表される金属アルコキシドとして、具体的には、例えば、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシラン、テトラキス（２−メトキシエトキシ）シランのような置換又は非置換のアルコキシシラン類、アルミニウムトリエトキシド、アルミニウムトリ−ｎ−プロポキシド、アルミニウムトリイソプロポキシド、アルミニウムトリ−ｎ−ブトキシド、アルミニウムトリイソブトキシド、アルミニウムトリ−ｓｅｃ−ブトキシド、アルミニウムトリ−ｔｅｒｔ−ブトキシド、アルミニウムトリス（ヘキシルオキシド）、アルミニウムトリス（２−エチルヘキシルオキシド）、アルミニウムトリス（２−メトキシエトキシド）、アルミニウムトリス（２−エトキシエトキシド）、アルミニウムトリス（２−ブトキシエトキシド）のような置換又は非置換のアルミニウムアルコキシド類、チタンテトラエトキシド、チタンテトラ−ｎ−プロポキシド、チタンテトライソプロポキシド、チタンテトラ−ｎ−ブトキシド、チタンテトラ−ｓｅｃ−ブトキシド、チタンテトラキス（２−エチルヘキシルオキシド）のようなチタンアルコキシド類、ジルコニウムテトラエトキシド、ジルコニウムテトラ−ｎ−プロポキシド、ジルコニウムテトライソプロポキシド、ジルコニウムテトラ−ｎ−ブトキシド、ジルコニウムテトラ−ｓｅｃ−ブトキシド、ジルコニウムテトラキス（２−エチルヘキシルオキシド）のようなジルコニウムアルコキシド類、ゲルマニウムテトラエトキシド、ゲルマニウムテトラ−ｎ−プロポキシド、ゲルマニウムテトライソプロポキシド、ゲルマニウムテトラ−ｎ−ブトキシド、ゲルマニウムテトラ−ｓｅｃ−ブトキシド、ゲルマニウムテトラキス（２−エチルヘキシルオキシド）のようなゲルマニウムアルコキシド類、又はイットリウムヘキサエトキシド、イットリウムヘキサエトキシド−ｎ−プロポキシド、イットリウムヘキサエトキシドイソプロポキシド、イットリウムヘキサエトキシド−ｎ−ブトキシド、イットリウムヘキサエトキシド−ｓｅｃ−ブトキシド、イットリウムヘキサエトキシドキス（２−エチルヘキシルオキシド）のようなイットリウムアルコキシド類、等が挙げられる。また、これらの金属アルコキシド類のオリゴマーである部分加水分解縮合物や、それら相互又はモノマーである金属アルコキシドとの混合物を用いてもよい。
上記化学式（２）の化合物は、Ｒ２が総てメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基のようなアルキル基である金属アルコキシドであってもよいし、Ｒ２の一部がアルキル基で、残りが水素であってもよい。また、Ｒ２の総てが水素である金属アルコキシドの加水分解物であってもよい。更に、Ｍ２に少なくとも一つのアルキル基Ｒ３が結合しているものであり、このアルキル基Ｒ３は直鎖状でも分岐状であってもよく、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル及びオクチル等が例示される。また、置換アルキル基として、２−メトキシエチル、２−エトキシエチル及び２−ブトキシエチルのようなアルコキシ置換アルキル基等が例示される。化学式（２）のＲ２のアルキル基は、Ｃの数が１〜５の範囲のものであることが好ましく、Ｒ３のアルキル基は、Ｃの数が１〜１０の範囲のものであることが好ましい。
上記化学式（２）のアルキル置換金属アルコキシドとしては、具体的には、例えば、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、メチルジメトキシシラン、トリメチルメトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルトリメトキシシラン、ｎ−ペンチルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、メチルビニルジメトキシシランのようなメトキシシラン類、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、メチルジエトキシシラン、トリメチルエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、メチルビニルジエトキシシランのようなエトキシシラン類、メチルトリ−ｎ−プロポキシシラン、メチルトリイソプロポキシシランのようなプロポキシシラン類、又はメチルトリス（２−メトキシエトキシ）シラン、ビニルトリス（２−メトキシエトキシ）シランのような置換アルコキシシラン類が挙げられ、これらの単独又は相互の部分加水分解、縮合物を用いることもできる。また、金属種がアルミニウム、チタン、ジルコニウム、ゲルマニウム、イットリウムの金属アルコキシド類も同様に用いることができる。
上記化学式（１）の化合物及び上記化学式（２）の化合物のうち、いずれか一方を用いて金属酸化物マトリックスを形成してもよく、また、上記化学式（１）の化合物と上記化学式（２）の化合物を併用して、金属酸化物を形成してもよい。
【００３３】
金属アルコキシドの加水分解触媒としては、汎用のものが用いられる。例えば、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸等の無機酸、有機リン酸、蟻酸、酢酸、無水酢酸、クロロ酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、クエン酸、グルコン酸、コハク酸、酒石酸、乳酸、フマル酸、リンゴ酸、イタコン酸、シュウ酸、粘液酸、尿酸、バルビツル酸、ｐ−トルエンスルホン酸等の有機酸、酸性陽イオン交換樹脂やプロトン化した層状珪酸塩等が挙げられる。
【００３４】
またこの方法を用いれば異なる種類の熱伝導性フィラーを２種類以上結合させることもでき、熱伝導性フィラーの粒径、ゾルゲル液の種類、加熱温度、時間などを適宜選択することにより凹凸構造を制御することができる。
【００３５】
粉砕工程では、焼成によって得られた塊状の焼成物を粒子状に砕く。なお、焼成物の破砕には様々な手法を用いることができる。一例を上げると、乳鉢による破砕、ボールミルによる破砕、Ｖ字型混合機を利用した破砕、クロスロータリーミキサーを利用した破砕、ジェットミルによる破砕、クラッシャー、モーターグラインダー、振動カップミル、ディスクミル、ロータースピードミル、カッティングミル、ハンマーミルによる破砕などがある。また、破砕方式としては、溶媒を全く用いず焼成物を破砕する乾式破砕、あるいは、水や有機溶媒などの溶媒中に焼成物を投入し、上記溶媒中でこれを破砕する湿式破砕を用いることができる。上記有機溶媒としては、エタノール、メタノールなどが使用できる。
【００３６】
分級工程では、上記破砕によって得られた熱伝導性フィラーを、所定の粒度分布を持つ粒子集合体にする。分級には様々な手法を用いることができるが、一例を挙げると、篩いによる分級や、水あるいはアルコールなどの溶媒中における熱伝導性フィラーの沈降現象を利用した分級手法などがある。また、分級方式としても、溶媒を全く用いない乾式分級、あるいは、水や有機溶媒などの溶媒中に破砕物を投入し、上記溶媒とともにこれを分級する湿式分級を用いることができる。シャープな粒度分布を得る目的で、これら複数の分級手法を用いる場合もある。
【００３７】
本発明の異形フィラーは表面に凹凸構造を有していればよく、表面に凹凸構造を備えた熱伝導性の１次粒子から構成されていてもよい。ここで表面に凹凸構造を形成するにあたっては、例えば酸系溶液（例えば、硝酸の水溶液、フッ酸の水溶液など）を用いて熱伝導性フィラーの表面をエッチングすることにより凹凸構造を形成し、酸系溶液の種類、濃度、温度、エッチング時間などを適宜設定することにより、凹凸構造の大きさを制御することができる。すなわち、異形フィラーを構成する一の粒子は、表面がエッチングされて、粒子の表面に凹凸構造が形成されていてもよい。なお、熱伝導性フィラーの表面に凹凸構造を形成する方法は、上述の酸系溶液などを用いた湿式のエッチング法に限定されず、例えばプラズマエッチング（プラズマガスエッチング）などの乾式のエッチング法であってもよい。ここにおいて、プラズマエッチングにより熱伝導性フィラーの表面に凹凸構造を形成する際には、例えば、熱伝導性フィラーを浮遊させた状態で例えばＡｒイオンを熱伝導性フィラーの表面に衝突させてスパッタリングすればよい（すなわち、熱伝導性フィラーの表面を物理的にエッチングすればよい）。熱伝導性フィラーの表面に衝突させる物質としては、Ａｒイオンなどを例示することができる。Ａｒイオンは、異形フィラーの表面に適切な凹凸構造を形成することができるため好ましい。その他、フッ素系ガス（ＳＦ６，ＣＦ４，ＣＨＦ３，Ｃ２Ｆ６）を用いた反応性ガスエッチングを行うこともできる。
【００３８】
エッチング方法としては、通常エッチング剤と熱伝導性フィラーを共通の溶媒に溶解、分散させ、熱伝導性フィラー表面の一部を除去する方法が例示される。ここで、熱伝導性フィラーの表面に予め微粒子を付着させて（すなわち、マスキング処理を行って）、その後に上記エッチング処理を行うと、マスキング処理を行った箇所はエッチングの進行が遅くなるために、マスキング処理を行っていない箇所とマスキング処理を行った箇所とでエッチング速度の差が生じ、凹凸構造を形成することができる。熱伝導性フィラーの表面に予め付着させる微粒子としては、マスキング処理を行うことが可能であれば如何なるものであってもよいが、具体的には、Ａｌ、Ａｕ、ＳｉＯ２などを例示することができる。当該微粒子が、このような材料であれば、良好にマスキング処理を行うことができ、良好な凹凸構造を形成することができる。
【００３９】
他にも有機金属化合物を焼成し、結晶成長の配向性を制御することで表面に凹凸構造を有する異形フィラーを得ることができる。すなわち、異形フィラーを構成する一の粒子は、表面の複数個所から凸部が成長して、粒子の表面に凹凸構造が形成されていてもよい。
【００４０】
本発明の実施の形態１に係る熱伝導性樹脂組成物１において、異形フィラー４のメジアン径が１０〜１００μｍであることが好ましい。異形フィラー４のメジアン径が１０〜１００μｍであることにより、ハンドリング、成形性に問題なく熱伝導性樹脂組成物が得られる。つまり、メジアン径が１０μｍ以上であることにより、樹脂の粘度が過度に高くなることを抑制することができる。また、メジアン径が１００μｍ以下であることにより、成形外観性が低下することを抑制することができる。より好ましくは、異形フィラー４のメジアン径は、５０〜９０μｍである。
【００４１】
本発明の実施の形態１に係る熱伝導性樹脂組成物１は、図５に示すように、異形フィラー４に加えて、熱伝導性フィラー２として、異形フィラー４よりもメジアン径が小さい小径フィラー５をさらに含んでいてもよい。熱伝導性フィラー２として、異形フィラー４及び小径フィラー５を含むことにより、小径フィラー５が異形フィラー４の表面の凹部１０に入り込んで異形フィラー４と小径フィラー５との接触点９が増加し熱伝導パスが増加する。これにより、熱伝導性フィラー２の充填量が少ない割りに熱伝導性樹脂組成物１の熱伝導性が高くなる。また、熱伝導性フィラー２の充填量が少ないことにより熱伝導性樹脂組成物１の流動性が確保されて成形性が向上し、それにより作業性が良好となる。
【００４２】
本発明の実施の形態１に係る熱伝導性樹脂組成物１において、小径フィラー５のメジアン径は１〜１０μｍであることが好ましい。小径フィラー５のメジアン径が１〜１０μｍであることにより、小径フィラー５が異形フィラー４と異形フィラー４との間に入り込むことが可能となり接触面積を増大させることができる。また、樹脂の粘度上昇が緩和されフィラーの高充填化が容易になるため、熱伝導率の向上が可能である。より好ましくは、小径フィラー５のメジアン径は３〜８μｍである。
【００４３】
本発明の実施の形態１に係る熱伝導性樹脂組成物１において、異形フィラー４と小径フィラー５との含有体積比率は、好適には、４：６〜７：３である。異形フィラー４と小径フィラー５との含有体積比率が、４：６〜７：３であることにより、小径フィラー５が異形フィラー４と異形フィラー４との間に入り込み、細密充填構造をとることができるために樹脂の粘度上昇が緩和され成形性が良好となる。またフィラーの高充填化が容易になるため、熱伝導率の向上が可能である。より好ましくは、異形フィラー４と小径フィラー５との含有比率は４：６〜６：４であり、特に好ましくは５：５〜６：４である。
【００４４】
本発明の実施の形態１に係る熱伝導性樹脂組成物１において、熱伝導性フィラー２を３５〜８０体積％含むことが好ましい。熱伝導性フィラー２として、異形フィラー４のみを含む場合は、異形フィラー４を熱伝導性樹脂組成物１に対して３５〜８０体積％含む。また、熱伝導性フィラー２として、異形フィラー４に加えて小径フィラー５を含む場合は、異形フィラー４及び小径フィラー５を熱伝導性樹脂組成物１に対して３５〜８０体積％含む。上述のように、熱伝導性フィラー２を３５〜８０体積％含むことによりフィラー間に接触点が効率的に形成され熱伝導率の向上が期待できる。フィラーが３５体積％以上であれば、フィラー間の接触点が増加することによる熱伝導性の効果が充分期待できる。また、フィラーが８０体積％を超えると、成形時の樹脂の粘度が過度に高くなるおそれがあるが、フィラーが８０体積％以下であれば、成形時の樹脂の粘度が過度に高くなることを抑制することができる。
【００４５】
本発明の実施の形態１に係る熱伝導性樹脂組成物１において、凹部１０の細孔径は、１μｍ〜３０μｍ、より好ましくは１μｍ〜１０μｍである。細孔径が当該範囲内にあれば、異形フィラー４の凹部１０に異形フィラー４の他の粒子の凸部１１が入り込む、もしくは異形フィラー４の凹部１０に小径フィラー５が入り込み、フィラー同士の接触点が増加する。これにより、熱伝導パスが増加し熱伝導性をさらに向上させることができる。
【００４６】
小径フィラー５を構成する材料については特に制限がなく、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、及びＳｉＯ２以外に窒化ホウ素、水酸化アルミニウム、炭酸マグネシウム、水酸化マグネシウム、窒化アルミニウム、炭酸カルシウム、クレー、タルク、マイカ、酸化チタン、酸化亜鉛などが挙げられる。また、有機フィラーを用いてもよい。
【００４７】
図７は、熱伝導性フィラー２として異形フィラー４のみ含む熱伝導性樹脂組成物１からなる成形体１２の概略図である。成形体１２は、図７に示すように、異形フィラー４の一の粒子の凹部１０に、異形フィラー４の他の粒子の凸部１１が入り込んでいる。このように、異形フィラー４の一の粒子の凹部１０に、異形フィラー４の他の粒子の凸部１１が入り込んでいることにより、異形フィラー４同士の接触点が増加し、それに伴い接触面積が増加する。これにより、成形体１２の熱伝導性が向上する。
【００４８】
図８は、熱伝導性フィラー２として異形フィラー４及び小径フィラー５を含む熱伝導性樹脂組成物１からなる成形体１２の概略図である。成形体１２は、図８に示すように、異形フィラー４の一の粒子の凹部１０に、異形フィラー４の他の粒子の凸部１１が入り込むとともに、空いている異形フィラーの凹部１０に、小径フィラー５が入り込んでいる。このように、熱伝導性フィラー２として異形フィラー４の他小径フィラー５も含むことにより、熱伝導性フィラー２同士の接触点９がさらに増加し、接触面積も増加する。そのため、成形体１２の熱伝導性がより向上する。
【００４９】
［表面処理］
熱伝導性フィラー２には、バインダー樹脂３との相溶性をよくするために、カップリング処理などの表面処理を行ったり、分散剤などを添加して熱伝導性樹脂組成物１中への分散性を向上させたりしてもよい。
【００５０】
表面処理は脂肪酸、脂肪酸エステル、高級アルコール、硬化油等の有機系表面処理剤またはシリコーンオイル、シランカップリング剤、アルコキシシラン化合物、シリル化材等の無機系表面処理剤が用いられる。これらの表面処理剤を用いることにより、耐水性が向上する場合があり、さらに、バインダー樹脂３中への分散性が向上する場合がある。処理方法としては特に限定されないが、（１）乾式法、（２）湿式法、（３）インテグラルブレンド法等がある。
【００５１】
（１）乾式法
乾式法とは、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、振動ミルのような機械的な撹拌によりフィラーを撹拌しながら、これに薬剤を滴下して表面処理をおこなう方法である。薬剤としては、シランをアルコール溶剤で希釈した溶液や、シランをアルコール溶剤で希釈し、さらに水を添加した溶液や、シランをアルコール溶剤で希釈しさらに水、酸を添加した溶液等がある。薬剤の調整方法はシランップリング剤製造会社のカタログ等に記載されているが、シランの加水分解速度や熱伝導性無機粉体の種類によってどのような方法で処理するかを決定する。
【００５２】
（２）湿式法
湿式法とは、フィラーを薬剤に直接浸漬しておこなう方法である。薬剤としては、無機系表面処理剤をアルコール溶剤で希釈した溶液や、無機系表面処理剤をアルコール溶剤で希釈しさらに水を添加した溶液や、無機系表面処理剤をアルコール溶剤で希釈しさらに水、酸を添加した溶液等があり、薬剤の調整方法は、無機系表面処理剤の加水分解速度や熱伝導性無機粉体の種類によって決定される。
【００５３】
（３）インテグラルブレンド法
インテグラルブレンド法は、樹脂とフィラーとを混合するときに無機系表面処理剤を原液でまたはアルコール等で希釈して混合機の中に直接添加し、撹拌する方法である。薬剤の調整方法は乾式法及び湿式法と同様であるが、インテグラルブレンド法でおこなう場合のシランの量は前記した乾式法、湿式法に比べて多くすることが一般的である。
【００５４】
乾式法及び湿式法においては、薬剤の乾燥を必要に応じて適宜おこなう。アルコール等を使用した薬剤を添加した場合は、アルコールを揮発させる必要がある。アルコールが最終的に配合物に残ると、アルコールがガスとして製品から発生しポリマー分に悪影響を及ぼす。したがって、乾燥温度は使用した溶剤の沸点以上にすることが好ましい。さらには熱伝導性無機粉体と反応しなかった無機系表面処理剤を迅速に除去するために、装置を用いて、高い温度（例えば、１００℃〜１５０℃）に加熱することが好ましいが、無機系表面処理剤の耐熱性も考慮し無機系表面処理剤の分解点未満の温度に保つことが好ましい。処理温度は約８０〜１５０℃、処理時間は０．５〜４時間が好ましい。乾燥温度と時間は処理量により適宜選択することによって溶剤や未反応の無機系表面処理剤も除去することが可能となる。
【００５５】
熱伝導性フィラー２の表面を処理するのに必要な無機系表面処理剤量は次式で計算することができる。
無機系表面処理剤量（ｇ）＝熱伝導性無機粉体の量（ｇ）×熱伝導性無機粉体の比表面積（ｍ２／ｇ）／無機系表面処理剤の最小被覆面積（ｍ２／ｇ）
「無機系表面処理剤の最小被覆面積」は次の計算式で求めることができる。
無機系表面処理剤の最小被覆面積（ｍ２／ｇ）＝（６．０２×１０２３）×（１３×１０−２０）／無機系表面処理剤の分子量
前記式中、６．０２×１０２３：アボガドロ定数
１３×１０−２０：１分子の無機系表面処理剤が覆う面積（０．１３ｎｍ２）
【００５６】
必要な無機系表面処理剤の量はこの計算式で計算される無機系表面処理剤量の０．５倍以上１．０倍未満であることが好ましい。上限が１．０倍未満であれば未反応分を考慮して実際に熱伝導性無機粉体表面に存在する無機系表面処理剤量を小さくすることができる。下限値を上記計算式で計算される量の０．５倍としたのは０．５倍の量でも樹脂へのフィラー充填性の向上において充分効果があるためである。
【００５７】
［バインダー樹脂］
本発明において使用されるバインダー樹脂３については、特に制限がなく、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、いずれも使用可能である。熱伝導性フィラー２をより高密度に充填でき熱伝導向上効果が高いという観点から、熱硬化性樹脂が好ましい。
【００５８】
熱硬化性樹脂としては、公知のものを使用することができるが、特に、成形性や機械的強度に優れるという点で、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ系アクリレート樹脂、エポキシ樹脂などを使用することができる。
【００５９】
不飽和ポリエステル樹脂は、その種類が特に限定されるものではない。不飽和ポリエステル樹脂とは、例えば、不飽和ジカルボン酸等の不飽和多塩基酸（必要に応じて飽和多塩基酸を添加）と多価アルコールとスチレン等の架橋剤とからなるものである。尚、不飽和多塩基酸や飽和多塩基酸には、酸無水物も含まれる。
【００６０】
上記不飽和多塩基酸としては、例えば、無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、イタコン酸等の不飽和二塩基酸が挙げられる。また、飽和多塩基酸としては、例えば、フタル酸、無水フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸等の飽和二塩基酸、安息香酸、トリメリット酸等の二塩基酸以外の酸等が挙げられる。
【００６１】
上記多価アルコールとしては、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、水素添加ビスフェノールＡ、１、６‐ヘキサンジオール等のグリコールが挙げられる。
【００６２】
上記架橋剤としては、一般的には、不飽和多塩基酸と多価アルコールとの縮重合生成物である熱硬化性樹脂に対して架橋可能な不飽和単量体を使用することができる。不飽和単量体としては特に限定されないが、例えば、スチレン系モノマー、ビニルトルエン、酢酸ビニル、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、アクリル酸エステル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル等のメタクリル酸エステル等を用いることができる。
【００６３】
不飽和ポリエステル樹脂の代表例としては、無水マレイン酸−プロピレングリコール−スチレン系樹脂等が挙げられる。
【００６４】
上記のような不飽和多塩基酸と多価アルコールとを公知の縮重合反応により反応させた後、架橋剤のラジカル重合等を行うことで、熱硬化性樹脂を得ることができる。
【００６５】
上記不飽和ポリエステル樹脂を硬化させる方法としては公知の方法を用いることができ、例えば、ラジカル重合開始剤等の硬化剤を添加し、必要に応じて加熱したり活性エネルギー線を照射したりすれば良い。硬化剤としては、公知のものを使用することができ、例えば、ｔ−アミルパーオキシイソプロピルカーボネート等のパーオキシジカーボネート類、ケトンパーオキサイド類、ハイドロパーオキサイド類、ジアシルパーオキサイド類、パーオキシケタール類、ジアルキルパーオキサイド類、パーオキシエステル類、アルキルパーエステル類等が挙げられる。これらは単独で用いても良く、２種以上を併用しても良い。
【００６６】
一方、上述のように、本発明に使用する熱硬化性樹脂として、エポキシ系アクリレート樹脂を硬化させた樹脂も使用することができる。
【００６７】
エポキシ系アクリレート樹脂とは、エポキシ樹脂骨格に、重合反応により重合可能な官能基を有する樹脂である。エポキシ系アクリレート樹脂は、１分子中に２個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂の一のエポキシ基に、アクリル酸やメタクリル酸等の不飽和一塩基酸又はマレイン酸やフマル酸等の不飽和二塩基酸のモノエステルを開環付加させた反応生成物である。通常、この反応生成物は、希釈剤によって液状樹脂の状態となっている。希釈剤としては、例えば、スチレン、メタクリル酸メチル、エチレングリコールジメタクリレート、酢酸ビニル、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル等のラジカル重合反応性の単量体が例示される。
【００６８】
ここで、上記エポキシ樹脂骨格としては、公知のエポキシ樹脂を使用でき、具体的にはビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ又はビスフェノールＳとエピクロルヒドリンとから合成されるビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂又はビスフェノールＳ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂、フェノールとホルムアルデヒドとを酸性触媒下で反応させて得られるいわゆるフェノールノボラック樹脂とエピクロルヒドリンとから合成されるフェノールノボラック型エポキシ樹脂、及びクレゾールとホルムアルデヒドとを酸性触媒下で反応させて得られるいわゆるクレゾールノボラック樹脂とエピクロルヒドリンとから合成されるクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラックエポキシ樹脂等が挙げられる。
【００６９】
硬化は、上記不飽和ポリエステル樹脂と同様の方法で行うことができ、硬化剤も上記同様のものを使用することで、エポキシ系アクリレート樹脂の硬化物を得ることができる。
【００７０】
この場合、上記熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル樹脂又はエポキシ系アクリレート樹脂のいずれか一方を硬化させたものを使用しても良いし、両者を混合して硬化させたものを使用しても良い。また、これら以外の樹脂が含まれていても良い。
【００７１】
エポキシ樹脂を用いる場合は、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Ｓ型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、ナフタレンジオール型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、複素環式エポキシ樹脂（トリグリシジルイソシアヌレート、ジグリシジルヒダントイン等）及びこれらを種々の材料で変性させた変性エポキシ樹脂等を使用することができる。
【００７２】
また、これらの臭素化物、塩素化物等のハロゲン化物も使用することができる。さらに、これらの樹脂を２種類以上適宜組合せて使用することもできる。
【００７３】
特に、電気材料・電子材料用途に適用できる高い耐熱性や信頼性を絶縁層に付与することができることから、フェノールノボラック型エポキシ樹脂またクレゾールノボラック型エポキシ樹脂又はビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂もしくはこれらのハロゲン化物を用いることが望ましい。
【００７４】
硬化剤としては、フェノール系、アミン系、シアネート系化合物等の公知の硬化剤を単独で又は複数組合せて用いることができる。
【００７５】
具体的には、フェノールノボラック、クレゾールノボラック、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳ、メラミン変性ノボラック型フェノール樹脂等のフェノール性水酸基を有するフェノール系硬化剤、又は、これらのハロゲン化された硬化剤、ジシアンジアミド等アミン系硬化剤等が挙げられる。
【００７６】
熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂、ポリアミド系樹脂、エラストマー系（スチレン系、オレフィン系、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）系、ウレタン系、エステル系、アミド系）樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エンジニアリングプラスチック等が用いられる。特にポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン樹脂、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）樹脂、アクリル樹脂、エチレンアクリレート樹脂、エチレン酢酸ビニル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエステルエラストマー樹脂、ポリアミドエラストマー樹脂、液晶ポリマー、ポリブチレンテレフタレート樹脂等が選ばれる。中でも耐熱性および柔軟性の観点からナイロン樹脂、ポリエステルエラストマー樹脂、ポリアミドエラストマー樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、液晶ポリマー、ポリブチレンテレフタレート樹脂が好適に用いられる。
【００７７】
本発明の熱伝導性樹脂組成物１には、本発明の効果を阻害しない程度であれば、繊維強化材、低収縮剤、増粘剤、着色剤、難燃剤、難燃助剤、重合禁止剤、重合遅延剤、硬化促進剤、製造上の粘度調製のための減粘剤、トナー（着色剤）の分散性向上のための分散調整剤、離型剤等が含まれていても良い。これらは公知のものを使用することができるが、例えば、以下のようなものを挙げることができる。
【００７８】
上記繊維強化材としては、ガラス繊維等の無機繊維や各種有機繊維が用いられる。その繊維長としては、例えば、０．２〜３０ｍｍ程度であれば、充分な補強効果や成形性を得ることができる。
【００７９】
上記低収縮剤としては、例えば、ポリスチレン、ポリメタクリル酸メチル、セルロース・アセテート・ブチレート、ポリカプロラクタン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等を用いることができる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００８０】
上記増粘剤としては、例えば、ＭｇＯ（軽焼焼成法）、Ｍｇ（ＯＨ）２、Ｃａ（ＯＨ）２、ＣａＯ、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート等を用いることができる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００８１】
上記着色剤としては、例えば、酸化チタン等の無機系顔料、有機系顔料等、あるいはそれらを主成分とするトナーを用いることができる。これらは１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
【００８２】
上記難燃剤としては、有機系難燃剤、無機系難燃剤、反応系難燃剤などが挙げられる。これらは２種以上を組み合わせて用いることができる。尚、本発明の熱伝導性樹脂組成物１に難燃剤を含有させる場合は難燃助剤を併用することが好ましい。この難燃助剤としては、三酸化二アンチモン、四酸化二アンチモン、五酸化二アンチモン、アンチモン酸ナトリウム、酒石酸アンチモン等のアンチモン化合物、ホウ酸亜鉛、メタホウ酸バリウム、水和アルミナ、酸化ジルコニウム、ポリリン酸アンモニウム、酸化スズ、酸化鉄などが挙げられる。これらは１種単独で用いても良く２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【００８３】
上記離型剤としては、例えば、ステアリン酸等を使用することができる。
【００８４】
［熱伝導性樹脂組成物の製造方法］
次に、本発明の熱伝導性樹脂組成物の製造方法について説明する。一例として熱硬化性樹脂を用いた場合の製造方法について詳細に説明する。
【００８５】
熱伝導性樹脂組成物を作製するために必要な各原料、フィラー及び熱硬化性樹脂を所定の割合で配合した後、ミキサーやブレンダーなどで混合し、ニーダーやロール等で混練することにより、未硬化状態の熱硬化性樹脂組成物（以下、コンパウンドという）を得る。このコンパウンドを目的とする成形品形状を与える上下分離可能な金型を準備して、この金型に、コンパウンドを必要な量だけ注入した後、加熱加圧する。その後、金型を開き、目的とする成形製品を取り出すことができる。なお、成形温度、成形圧力等は、目的とする成形品の形状等に合わせて適宜に選択することができる。
【００８６】
コンパウンドを投入する際に金型に銅箔等の金属箔、もしくは金属板を載置し、上記コンパウンドを積層させて加熱加圧することによって、熱伝導性樹脂組成物と金属との複合体を作製することも可能である。
【００８７】
尚、上記成形条件は、熱硬化性樹脂組成物の種類によって異なるが、特に限定されるものではなく、例えば、成形圧力３〜３０ＭＰａ、金型温度１２０〜１５０℃、成形時間３〜１０分で行うことができる。上記成形方法としては公知の各種の成形方法を用いることができるが、好適には、例えば、圧縮成形（直圧成形）、トランスファー成形、射出成形等を用いることができる。
【００８８】
以上のようにして得られた熱伝導性樹脂組成物は、従来のフィラーを用いたものよりフィラー同士の接触面積が大きく、効率よく高熱伝導化が可能である。フィラーの含有量を少なくすることができるため、熱伝導性樹脂組成物の流動性が向上し熱伝導性樹脂組成物の成形性が良好となる。
【００８９】
［熱伝導率］
異形フィラー４及び小径フィラー５の熱伝導率は１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。異形フィラー４及び小径フィラー５の熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の場合には、硬化した熱伝導性樹脂組成物（成形体１２）の熱伝導性をより一層高めることができる。異形フィラー４及び小径フィラー５の熱伝導率の上限値は特に限定されない。
【実施例】
【００９０】
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。【００９１】
無機フィラーとして以下のものを用いた。ＭｇＯは死焼焼成法で作製されたもの用い、Ａ，Ｂは本発明の複数の粒子が互いに一部固結しているものであり、Ｃ，Ｄ，Ｅは破砕品である。Ａｌ（ＯＨ）３は破砕品であり、ＢＮは六方晶系のものであり、形状は鱗片状である。【００９２】
以下にそれぞれの詳細を示す。
ＭｇＯ−Ａ：メジアン径２０μｍ、比表面積  １．４０ｍ２／ｇ
ＭｇＯ−Ｂ：メジアン径９０μｍ、比表面積  ０．３２ｍ２／ｇ
ＭｇＯ−Ｃ：メジアン径５μｍ、比表面積  ０．５５ｍ２／ｇ
ＭｇＯ−Ｄ：メジアン径２０μｍ、比表面積  ０．０９ｍ２／ｇ
ＭｇＯ−Ｅ：メジアン径９０μｍ、比表面積  ０．０２ｍ２／ｇ
Ａｌ（ＯＨ）３：メジアン径８μｍ、比表面積  ０．７２ｍ２／ｇ
ＢＮ：メジアン径９μｍ、比表面積  ４．００ｍ２／ｇ【００９３】
（実施例１）
不飽和ポリエステル樹脂（昭和高分子（株）製、Ｍ−６４０ＬＳ）１００質量部、硬化剤としてｔ−アミルパーオキシイソプロピルカーボネート１質量部、重合禁止剤としてｐ−ベンゾキノン０．１質量部、離型剤としてステアリン酸５質量部、フィラーとしてＭｇＯ−Ａを２００質量部、増粘剤として軽焼焼成法酸化マグネシウム１質量部をよく混合し、コンパウンドを得た。その後、このコンパウンドを４０℃で２４時間熟成させ、ベタツキがなくなるまで増粘させた。【００９４】
上記のように作製したコンパウンドを金型温度１４５℃に設定した上下金型に配置して成形圧力７ＭＰａ、金型温度１４５℃で加圧プレスした。成形時間は、４分間とした。これにより、コンパウンド中の不飽和ポリエステル樹脂が加熱により溶融軟化して所定の形状に変形し、次いで硬化することで、樹脂組成物を得た。【００９５】
（実施例２、比較例１〜２）
それぞれフィラー種、部数を表１のようにしたこと以外は実施例１と同様の方法で樹脂組成物を得た。【００９６】
（実施例３）
エポキシ系アクリレート樹脂（日本ユピカ（株）製ネオポール８２５０Ｈ）１００質量部、硬化剤としてｔ−アミルパーオキシイソプロピルカーボネート１質量部、重合禁止剤としてｐ−ベンゾキノン０．１質量部、離型剤としてステアリン酸５質量部、フィラーとしてＭｇＯ−Ｂを６００質量部、ＭｇＯ−Ｃを４００質量部をよく混合し、コンパウンドを得た。【００９７】
上記のように作製したコンパウンドを金型温度１４５℃に設定した上下金型に配置して成形圧力７ＭＰａ、金型温度１４５℃で加圧プレスした。成形時間は、４分間とした。これにより、コンパウンド中のエポキシ系アクリレート樹脂が加熱により溶融軟化して所定の形状に変形させ、次いで硬化することで、樹脂組成物を得た。【００９８】
（実施例４〜５、比較例３〜６）
それぞれフィラー種、部数を表１のようにしたこと以外は実施例３と同様の方法で熱伝導性樹脂組成物を得た。【００９９】
（実施例６）
金属アルコキシドであるＭｇ（ＯＣ２Ｈ５）２（１モル比）にエタノール（５０モル比）、酢酸（１０モル比）、及び水（５０モル比）からなる溶液を室温で攪拌しながらよく混合しゾルゲル液を調整し、ＭｇＯ−Ｃを分散させスラリーを得た。そしてパン型造粒機にＭｇＯ−Ｆ（メジアン径４０μｍ、比表面積０．０６ｍ２／ｇ、破砕品）を投入し、調整したスラリーをスプレーガンで吹き付けた。得られた粉体をバットにとり１５０℃で一昼夜乾燥させた。次に乾燥後の粉体を大気中で５００℃、５時間焼成し、ポットミルで破砕処理を行った。さらにメッシュを用いて１００μｍ以上のフィラーを取り除き、異形フィラーＭｇＯ−Ｃ／Ｆを作製した。この異形フィラーのメジアン径は６０μｍ、比表面積０．０８ｍ２／ｇであった。【０１００】
次にエポキシ系アクリレート樹脂（日本ユピカ（株）製ネオポール８２５０Ｈ）１００質量部、硬化剤としてｔ−アミルパーオキシイソプロピルカーボネート１質量部、重合禁止剤としてｐ−ベンゾキノン０．１質量部、離型剤としてステアリン酸５質量部、フィラーとしてＭｇＯ−Ｃ／Ｆを６００質量部、ＭｇＯ−Ｃを４００質量部をよく混合し、コンパウンドを得た。【０１０１】
［フィラーの体積比率］
体積比率は以下の方法で算出した。まずアルキメデス法により熱伝導性樹脂組成物の体積を算出し、その後、熱伝導性樹脂組成物をマッフル炉を用いて６２５℃で焼成し、灰分重量を計測した。そして灰分がフィラーであるため、配合比率から各体積％を算出し、体積比率を得た。その際、密度はＭｇＯ３．６５ｇ／ｃｍ３、Ａｌ（ＯＨ）３２．４２ｇ／ｃｍ３、ＢＮ２．２７ｇ／ｃｍ３とし、Ａｌ（ＯＨ）３については脱水も考慮して計算を行った。【０１０２】
［熱伝導性樹脂組成物の熱伝導率］
硬化した熱伝導性樹脂組成物（成形体）から１０ｍｍ角、厚さ２ｍｍで切り出し、ＮＥＴＺＳＣＨ社製のキセノンフラッシュ熱伝導率測定装置ＬＦＡ４４７を用い、２５℃で測定した。【０１０３】
［成形性］
金型□３００ｍｍ及び厚さ２．５ｍｍの板状試験変の成形状況から成形加工性を以下の基準で目視判定した。
○：成形欠陥が観察されず、成形できた。
×：ショートとなり、成形できなかった。【０１０４】
【表１】
0006041157.tif 000004
【０１０５】
表１から以下のことが明らかとなった。
実施例１〜５は、比較例１〜５と比べ、フィラーが同体積ｖｏｌ％含まれているのに関わらず、高い熱伝導率を示した。具体的には、実施例１及び比較例１では、無機フィラーの体積比率が、共に３８体積％で同じであるにも関わらず、熱伝導率は、比較例１では、１．１Ｗ／ｍＫであるのに対して、実施例１では、１．８Ｗ／ｍＫであった。本発明に係る実施例１は、比較例１に比して高い熱伝導率を示した。また、実施例２及び比較例２では、無機フィラーの体積比率が、共に５０体積％で同じであるにも関わらず、熱伝導率は、比較例２では、１．８Ｗ／ｍＫであるのに対して、実施例２では、３．２Ｗ／ｍＫであった。本発明に係る実施例２は、比較例２に比して高い熱伝導率を示した。さらに、実施例３及び比較例３では、無機フィラーの体積比率が、共に７１体積％で同じであるにも関わらず、熱伝導率は、比較例３では、４．２Ｗ／ｍＫであるのに対して、実施例３では、６．８Ｗ／ｍＫであった。本発明に係る実施例３は、比較例３に比して高い熱伝導率を示した。さらに、実施例４及び比較例４では、無機フィラーの体積比率が、共に７１体積％で同じであるにも関わらず、熱伝導率は、比較例４では、３．０Ｗ／ｍＫであるのに対して、実施例４では、４．３Ｗ／ｍＫであった。本発明に係る実施例４は、比較例４に比して高い熱伝導率を示した。また、実施例５及び比較例５では、無機フィラーの体積比率が、共に７１体積％で同じであるにも関わらず、熱伝導率は、比較例５では、４．８Ｗ／ｍＫであるのに対して、実施例５では、６．６Ｗ／ｍＫであった。本発明に係る実施例５は、比較例５に比して高い熱伝導率を示した。このように、実施例１〜５は、比較例１〜５と比べ、フィラーが同体積ｖｏｌ％含まれているのに関わらず、高い熱伝導率を示した。
実施例６は、実施例３における無機フィラーをＭｇＯ−ＢからＭｇＯ−Ｃ／Ｆに変更した熱伝導性樹脂組成物に関する。実施例３では熱伝導率が、６．８Ｗ／ｍＫであり、実施例６では、熱伝導率が、６．２Ｗ／ｍＫであった。実施例６では、実施例３と同様の熱伝導率を得ることができた。
比較例６は、実施例３と同等の熱伝導率になるように、フィラー量を多くしたものであるが、フィラーの含有量が多いため、成形時の流動性が低下し、成形することができなかった。
以上のことから、本発明によれば、高い熱伝導率を有しつつ成形性が良好な熱伝導性樹脂組成物を得ることができることが分かった。
【符号の説明】
【０１０６】
１、２０  熱伝導性樹脂組成物
２、２５  熱伝導性フィラー
３  バインダー樹脂
４  異形フィラー
５  小径フィラー
６  融着部
７  熱伝導性フィラー粒子
８  空隙
９  接触点
１０  凹部
１１  凸部
１２  成形体
２１  大径フィラー
２２  小径フィラー
２３  バインダー樹脂
２４  接触点
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１】
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【図２】
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