(57)【要約】      （修正有）【課題】高い熱伝導性と優れた接着性とを両立させることができる樹脂組成物を提供する。また、該樹脂組成物を含む積層体を提供する。【解決手段】ダイヤモンド粒子、及び、バインダー樹脂を含有し、前記ダイヤモンド粒子は、面数が１０〜１８の多面体形状である樹脂組成物。前記ダイヤモンド粒子は、六八面体形状である樹脂組成物。前記ダイヤモンド粒子の体積平均粒子径が、樹脂組成物の膜厚に対して７５％以下である樹脂組成物。前記ダイヤモンド粒子の含有量が２０〜８０体積％、好ましくは２５〜７５体積％であり、前記バインダー樹脂の含有量が８０〜２０体積％である樹脂組成物。前記ダイヤモンド粒子の体積平均粒子径が０．１〜２０００μｍであり、好ましくは、０．５〜１０００μｍである、樹脂組成物。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヤモンド粒子、及び、バインダー樹脂を含有し、前記ダイヤモンド粒子は、面数が１０〜１８の多面体形状であることを特徴とする樹脂組成物。
【請求項２】
前記ダイヤモンド粒子は、六八面体形状であることを特徴とする請求項１記載の樹脂組成物。
【請求項３】
薄膜状にして用いられることを特徴とする請求項１又は２記載の樹脂組成物。
【請求項４】
前記ダイヤモンド粒子の体積平均粒子径が、樹脂組成物の膜厚に対して７５％以下であることを特徴とする請求項３記載の樹脂組成物。
【請求項５】
前記ダイヤモンド粒子の含有量が２０〜８０体積％であることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の樹脂組成物。
【請求項６】
前記バインダー樹脂の含有量が２０〜８０体積％であることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の樹脂組成物。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５又は６記載の樹脂組成物と発熱体とが積層されていることを特徴とする積層体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い熱伝導性と優れた接着性とを両立させることができる樹脂組成物に関する。また、該樹脂組成物を含む積層体に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＰＵ等の大規模集積回路（ＬＳＩ）と言ったパワーデバイスに用いられる半導体素子や、液晶、ＬＥＤ、有機ＥＬ素子等の発光素子を有する電子部品、及び、それを備えた電子機器では、小型化や電子回路の高集積化により素子からの発熱量が増加しており、発熱による素子の劣化や性能の低下、更には電子機器の機能障害の発生が問題となっている。そこで、電子機器においては、半導体素子や電子回路において生じた熱を放熱し、電子機器等の温度上昇を抑えるために、半導体素子をセラミック等からなる基材等の放熱体と接合する技術が知られている。また、半導体素子と放熱体との接合材料としては、熱伝導性と絶縁性とを確保するため、樹脂材料中に熱伝導性を有し、且つ、絶縁性を有するフィラーを分散させた樹脂組成物が用いられる。
【０００３】
このような樹脂組成物として、特許文献１には、オルガノポリシロキサンの基材に、特定量の熱伝導性フィラーを含有してなる絶縁シートが開示されている。
このような接合材料では、樹脂中で熱伝導性を有するフィラー同士が接触する構造をとっており、これらのフィラー間の接触を通じて発熱体から放熱体への熱伝導性が確保されている。
このようなシートでは、アルミナ等のフィラーを高充填化してフィラー間の接触頻度を高めて熱伝導性を確保している。しかしながら、フィラーの高充填化に伴って、接着力が低下して、発熱体と放熱体との接合が不充分となるという問題があった。
【０００４】
更に、窒化ホウ素のような異方形状を有するフィラーを用いることによってフィラー同士を面接触させて熱伝導性を確保する方法も提案されている。しかしながら、異方形状を有するフィラーを用いた場合、配向状態によって熱伝導性が大きく変化するが、配向状態を制御することは難しく、充分な熱伝導性が得られないという問題があった。
【０００５】
また、例えば、ダイヤモンドの汎用的合成法である爆轟法によって形成されたナノサイズのダイヤモンドをフィラーとして樹脂中に複合化した放熱材料も提案されている。ダイヤモンドは熱伝導性が高いことが知られているが、このような方法では、フィラーが微細であるため、フィラー間の接触回数が非常に多くなり、熱伝導の効率が低下して、充分な熱伝導性を発揮させることが難しいという問題があった。また、フィラーの形状が不定形であり、多数の面を有する球状に近い形状であるため、フィラー同士の接触は点接触となり、接触点における熱伝導のロスが大きく充分な熱伝導性を発揮させることが困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−６４２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記現状に鑑み、高い熱伝導性と優れた接着性とを両立させることができる樹脂組成物を提供することを目的とする。また、該樹脂組成物を含む積層体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】
【０００８】
本発明は、ダイヤモンド粒子、及び、バインダー樹脂を含有し、前記ダイヤモンド粒子は、面数が１０〜１８の多面体形状である樹脂組成物である。
以下に本発明を詳述する。
【０００９】
本発明者らは、発熱体等の部材と放熱体等の部材との間に挟んで用いられる樹脂組成物において、熱伝導性フィラーとしてダイヤモンド粒子を用い、ダイヤモンド粒子を特定の形状とすることによって、熱伝導の効率の低下を抑制して、優れた熱伝導性を発揮させることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。
【００１０】
本発明の樹脂組成物は、ダイヤモンド粒子、及び、バインダー樹脂を含有する。
本発明の樹脂組成物は、熱伝導性及び接着性に優れるため、例えば、発熱体と放熱体との接着に用いられることで、発熱体が発した熱を効率よく放熱体に伝えることができる。
本発明の樹脂組成物を介して発熱体と放熱体とを積層した場合の一例を図１に示す。
本発明の樹脂組成物１は、発熱体４及び放熱体５との間に薄膜状として配置される。
本発明の樹脂組成物１は、ダイヤモンド粒子２及びバインダー樹脂３を含有する。上記ダイヤモンド粒子２は、面数が１０〜１８の多面体形状である。
本発明の樹脂組成物１では、ダイヤモンド粒子２が所定の多面体形状を有していることにより、ダイヤモンド粒子の配向を制御しやすく、ダイヤモンド粒子同士が面接触することで、熱伝導効率を向上させることができる。
また、本発明の樹脂組成物１は、バインダー樹脂３を含有することで、発熱体と放熱体との接着性を高めることができ、剥離に伴う熱伝導性の低下を抑制することができる。
【００１１】
本発明の樹脂組成物は、熱伝導性フィラーとして多面体形状であるダイヤモンド粒子を含有する。本発明の樹脂組成物は、ダイヤモンド粒子を含有することにより、熱伝導性に優れたものとなる。上記多面体形状は、六面体、八面体、六八面体等が好ましく、六八面体が特に好ましい。
なお、本発明において、多面体形状とは、表面を形成する面の半分以上が全て平らな多角形によって構成される立体形状を意味する。
【００１２】
上記多面体形状であるダイヤモンド粒子において、多面体形状を形成する多角形は、三角形〜六角形であることが好ましい。
【００１３】
上記多面体形状のダイヤモンド粒子の面数は１０〜１８である。
上記ダイヤモンド粒子の面数が１０以上であることで、ダイヤモンド粒子の配向制御が容易となり、ダイヤモンド粒子同士を面接触させて、熱伝導効率を向上させることができる。また、上記ダイヤモンド粒子の面数が１８以下であることで、ダイヤモンド粒子が充分に大きな面を有するものとなり、ダイヤモンド粒子同士の点接触の回数を減らして、熱伝導効率の低下を抑制することができる。
なお、上記ダイヤモンド粒子の面数は、例えば、電子顕微鏡写真を確認し、得られた像における粒子３００個の粒子径の平均を算出することにより測定することができる。
【００１４】
本発明の樹脂組成物は、上記面数が１０〜１８であるダイヤモンド粒子以外のダイヤモンド粒子に加えて、破砕状のような規則的な形状を有さない非多面体状ダイヤモンド粒子や、面数が１９以上であるダイヤモンド粒子を含んでいてもよい。本明細書中、上記面数が１０〜１８であるダイヤモンド粒子以外のダイヤモンド粒子を「他のダイヤモンド粒子」ともいう。上記他のダイヤモンド粒子を含有することで、樹脂組成物中への細密充填化を図ることができる。
本発明の樹脂組成物において、上記面数が１０〜１８であるダイヤモンド粒子と上記他のダイヤモンド粒子との合計に対する上記面数が１０〜１８であるダイヤモンド粒子の割合は、５０体積％以上であることが好ましく、１００体積％であることが特に好ましい。
特に上記多面体形状を有するダイヤモンド粒子の割合を５０体積％以上とすることで、熱伝導の効率をより向上させることができる。
本発明の樹脂組成物において、特に多面体形状であるダイヤモンド粒子と破砕状であるダイヤモンド粒子を用いた場合、ダイヤモンド粒子中の上記面数が１０〜１８である多面体形状であるダイヤモンド粒子の割合は、２０体積％以上であることが好ましく、１００体積％であることが特に好ましい。
特に上記多面体形状を有するダイヤモンド粒子の割合を２０体積％以上とすることで、熱伝導の効率をより向上させることができる 。
【００１５】
本発明の樹脂組成物中の上記ダイヤモンド粒子の含有量は、好ましい下限が２０体積％、好ましい上限が８０体積％である。
上記ダイヤモンド粒子の含有量が２０体積％以上であると、充分な熱伝導性を付与することができる。上記ダイヤモンド粒子の含有量が８０体積％以下であると、接着性に優れたものとすることができる。
上記ダイヤモンド粒子の含有量は、より好ましい下限が２５体積％、より好ましい上限が７５体積％である。
なお、上記ダイヤモンド粒子の含有量は、熱重量測定（ＴＧ）などによる加熱時の残渣量測定などにより重量分率を測定し、更に比重より体積分率に換算することで測定することができる。
【００１６】
上記ダイヤモンド粒子の体積平均粒子径は、本発明の樹脂組成物の膜厚に対して、好ましい上限が７５％である。
上記ダイヤモンド粒子の体積平均粒子径が上記樹脂組成物の膜厚に対して７５％以下であることで、ダイヤモンド粒子の充填量を充分なものとすることができる。
上記ダイヤモンド粒子の体積平均粒子径は、上記樹脂組成物の膜厚に対して、好ましい下限が２０％、より好ましい下限が２５％、より好ましい上限が７０％である。
上記ダイヤモンド粒子の体積平均粒子径は、上記樹脂組成物の膜厚方向に対してクロスセクションポリッシャーなどを用いて断面を作成し、電子顕微鏡を用いて断面を観察し、得られた像における粒子３００個の粒子径、及び体積を算出した後に体積割合での平均を算出することにより測定することができる。
なお、本発明において、樹脂組成物の膜厚とは、薄膜状とした樹脂組成物の厚みを意味し、薄膜状とした樹脂組成物とは、基材上に塗工することで得られるシート形状の樹脂組成物のみではなく、部材間に充填されることで得られる層状の樹脂組成物も含む。
【００１７】
上記ダイヤモンド粒子の体積平均粒子径は、好ましい下限が０．１μｍ、より好ましい下限が０．５μｍ、好ましい上限が２０００μｍ、より好ましい上限が１０００μｍである。
【００１８】
上記ダイヤモンド粒子は、体積平均粒子径のＣＶ値の好ましい上限が２５％である。
上記ＣＶ値が２５％以下であると、大きな粒子径を持ったダイヤモンド粒子が存在することがなく、接着性に優れたものとすることができる。また、小さな粒子径を持ったダイヤモンド粒子が存在することがなく、ダイヤモンド粒子同士の接触回数が過剰になりすぎることがなく、熱伝導の効率を向上させることができる。
なお、上記ダイヤモンド粒子の体積平均粒子径のＣＶ値は、ダイヤモンド粒子の体積平均粒子径と標準偏差から算出することができる。
【００１９】
上記ダイヤモンド粒子はグラファイト等の炭素からなる元素鉱物を原料として、例えば、爆轟法、フラックス法、静的高圧法、化学気相蒸着法、高温高圧法等により製造することができる。なかでも、粒子径の大きなダイヤモンド粒子を得られることから、高温高圧法により製造されたものが好ましく用いられる。
【００２０】
本発明の樹脂組成物は、バインダー樹脂を含有する。
上記バインダー樹脂は、ダイヤモンド粒子を樹脂組成物に保持するものであり、樹脂組成物に要求される接着性、機械的強度、耐熱性、電気的特性等の特定に応じて選択される。上記バインダー樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等の硬化性樹脂が挙げられ、接着性、機械的強度をより向上させることができることから、熱硬化性樹脂が好ましく用いられる。
【００２１】
上記熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−αオレフィン共重合体（エチレン−プロピレン共重合体等）、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、フッ素系重合体（ポリフッ化ビニリデン及びポリテトラフルオロエチレン等）、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、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、スチレン−アクリロニトリル共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ）樹脂、ポリフェニレン−エーテル共重合体（ＰＰＥ）樹脂、変性ＰＰＥ樹脂、脂肪族ポリアミド類、芳香族ポリアミド類、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリメタクリル酸、ポリメタクリル酸エステル類（ポリメタクリル酸メチル等）、ポリアクリル酸類、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルケトン、ポリケトン、液晶ポリマー、シリコーン樹脂、アイオノマー等が挙げられる。
【００２２】
上記光硬化性樹脂としては、感光性オニウム塩等の光カチオン触媒を含有するエポキシ樹脂や感光性ビニル基を有するアクリル樹脂等が挙げられる。
【００２３】
上記熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル酸メチル又はアクリル酸ブチル等を主なモノマー単位とするポリ（メタ）アクリル酸エステル樹脂等のホットメルト型接着樹脂が挙げられ、なかでもエポキシ樹脂が好ましく用いられる。
【００２４】
上記エポキシ樹脂としては特に限定されないが、多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂が好ましい。多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂を用いた場合、剛直となり、接着性や機械的強度が高められる。
【００２５】
上記多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂としては、例えば、ジシクロペンタジエン骨格を有するエポキシ樹脂（以下、「ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂」ともいう）、ナフタレン骨格を有するエポキシ樹脂（以下、「ナフタレン型エポキシ樹脂」ともいう）、テトラヒドロキシフェニルエタン型エポキシ樹脂、テトラキス（グリシジルオキシフェニル）エタン、３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキシルメチル−３，４−エポキシ−６−メチルシクロヘキサンカルボネート等が挙げられる。上記ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂としては、例えば、ジシクロペンタジエンジオキシド、ジシクロペンタジエン骨格を有するフェノールノボラックエポキシ樹脂等が挙げられる。上記ナフタレン型エポキシ樹脂としては、例えば、１−グリシジルナフタレン、２−グリシジルナフタレン、１，２−ジグリジジルナフタレン、１，５−ジグリシジルナフタレン、１，６−ジグリシジルナフタレン、１，７−ジグリシジルナフタレン、２，７−ジグリシジルナフタレン、トリグリシジルナフタレン、１，２，５，６−テトラグリシジルナフタレン等が挙げられる。なかでも、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂やナフタレン型エポキシ樹脂が好適に用いられる。
【００２６】
これらの多環式炭化水素骨格を主鎖に有するエポキシ樹脂は、単独で用いられてもよいし、２種類以上が併用されてもよい。また、上記ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂及びナフタレン型エポキシ樹脂は、それぞれ単独で用いられてもよいし、両者が併用されてもよい。
【００２７】
本発明の樹脂組成物中の上記バインダー樹脂の含有量は、好ましい下限が２０体積％、好ましい上限が８０体積％である。
上記バインダー樹脂の含有量が、２０体積％以上であると、得られる樹脂組成物の接着性を向上させることができる。上記バインダー樹脂の含有量が、８０体積％以下であると、得られる樹脂組成物の熱伝導性を向上させることができる。
上記バインダー樹脂の含有量は、より好ましい下限が２５体積％、より好ましい上限が７５体積％である。
【００２８】
上記バインダー樹脂の重量平均分子量は、好ましい下限が５０００、好ましい上限が１００００００である。上記バインダー樹脂の重量平均分子量が、５０００以上であると、ダイヤモンド粒子の沈降を抑制することができる。上記バインダー樹脂の重量平均分子量が、１００００００以上であると、ダイヤモンド粒子の分散時に均一に分散することができる。
なお、上記重量平均分子量は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィで測定を行い、ポリスチレン換算により算出することができる。
【００２９】
本発明の樹脂組成物は、更に、熱硬化剤又は光重合開始剤を含んでいてもよい。
上記熱硬化剤としては、アミン化合物（アミン硬化剤）、イミダゾール化合物（イミダゾール硬化剤）、フェノール化合物（フェノール硬化剤）及び酸無水物（酸無水物硬化剤）等が挙げられる。上記熱硬化剤は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
上記光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤等が挙げられる。
【００３０】
本発明の樹脂組成物中の上記熱硬化剤の含有量は、好ましい下限が０．５体積％、より好ましい下限が１．５体積％、更に好ましい下限が５体積％、更により好ましい下限が１０体積％、好ましい上限が６０体積％、より好ましい上限が５０体積％である。
【００３１】
本発明の樹脂組成物は、上記ダイヤモンド粒子の他に、樹脂組成物に要求される機械的特性、熱的特性、電気的特性等の特性に応じて、他の熱伝導性フィラーを含有することが好ましい。
上記他の熱伝導性フィラーの材質は、熱伝導率が１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であれば特に限定されないが、例えば、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、酸化アルミニウム、アルミニウム、窒化ケイ素、ジルコニア、酸化マグネシウム等が挙げられる。
これらの他の熱伝導性フィラーを共に用いることで３次元的な熱伝導パスの形成、硬化物の強靭性の向上、塗工時におけるハンドリング性の向上、塗工対象物との密着性の向上、接着性の向上等の効果を得ることが出来る。
【００３２】
本発明の樹脂組成物中の上記他の熱伝導性フィラーの含有量は、好ましい下限が１体積％、より好ましい下限が５体積％、好ましい上限が５０体積％、より好ましい上限が２５体積％である。上記他の熱伝導性フィラーの含有量が上記好ましい下限以上、且つ、上記好ましい上限以下であると、ダイヤモンド粒子の熱伝導性を阻害することなく３次元的な熱伝導パスを形成し、上記樹脂組成物としての熱伝導性を優れたものとすることができる。
【００３３】
上記他の熱伝導性フィラーの体積平均粒子径は、上記樹脂組成物の膜厚に対して、好ましい下限が２０％、好ましい上限が７５％である。
上記他の熱伝導性フィラーの体積平均粒子径が上記好ましい下限以上、且つ、上記好ましい上限以下であると、上記他の熱伝導性フィラーの充填量を充分なものとして、熱伝導性に優れたものとすることができる。
上記他の熱伝導性フィラーの体積平均粒子径は、上記樹脂組成物の膜厚に対して、より好ましい下限が２５％、より好ましい上限が７０％である。
なお、上記他の熱伝導性フィラーの体積平均粒子径は、電子顕微鏡を用いて観察することにより測定することができる。
【００３４】
上記他の熱伝導性フィラーの体積平均粒子径は、好ましい下限が０．１μｍ、より好ましい下限が０．５μｍ、好ましい上限が２０００μｍ、より好ましい上限が１０００μｍである。
上記他の熱伝導性フィラーの体積平均粒子径が上記好ましい下限以上、且つ、上記好ましい上限以下であると、上記他の熱伝導性フィラーの充填量を充分なものとして、熱伝導性に優れたものとすることができる。
【００３５】
本発明の樹脂組成物における上記ダイヤモンド粒子の含有量と上記他の熱伝導性フィラーの含有量との比（ダイヤモンド粒子の含有量／他の熱伝導性フィラーの含有量）は、体積比で、好ましい下限が１／２０、より好ましい下限が１／１０、好ましい上限が２０／１、より好ましい上限が１０／１である。
【００３６】
上記ダイヤモンド粒子の体積平均粒子径と上記他の熱伝導性フィラーの体積平均粒子径の比（ダイヤモンド粒子の体積平均粒子径／他の熱伝導性フィラーの体積平均粒子径）は、好ましい下限が１／２０、より好ましい下限が１／１０、好ましい上限が５０／１、より好ましい上限が２５／１である。
【００３７】
本発明の樹脂組成物は、必要に応じて、更に、可塑剤、乳化剤、軟化剤、充填剤、顔料、染料、シランカップリング剤、酸化防止剤などの添加剤等を含んでいてもよい。
【００３８】
本発明の樹脂組成物の製造方法は特に限定されず、例えば、ダイヤモンド粒子に、バインダー樹脂及び必要に応じて添加される他の熱伝導性フィラー、熱硬化剤、添加剤、及び、溶媒を混合し、攪拌して樹脂組成物溶液を調製し、続いて、溶媒を除去する方法等が挙げられる。
【００３９】
上記溶媒としては、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール等のアルコール溶媒や、アセトン、メチルエチルケトン、酢酸エチル、トルエン及びキシレン等が挙げられる。上記溶媒は有機溶媒であることが好ましく、トルエンであることがより好ましい。上記溶媒は、１種のみが用いられてもよく、２種以上が併用されてもよい。
【００４０】
本発明の樹脂組成物の形状は特に限定されないが、薄膜状にして用いられることが好ましい。
本発明において、薄膜状の樹脂組成物とは、基材上に塗工することで得られるシート形状の樹脂組成物のみではなく、部材間に充填されることで得られる層状の樹脂組成物も含む。
【００４１】
本発明の樹脂組成物は薄膜状である場合、膜厚の好ましい下限は１０μｍ、より好ましい下限が１５μｍ、好ましい上限が１ｍｍ、より好ましい上限が７５０μｍである。
【００４２】
本発明の樹脂組成物は、作動や稼働に際して高温となる物体であり、放熱を必要とするあらゆる分野において好適に用いることができる。例えば、ＣＰＵ、画像処理チップ、メモリー等、大規模集積回路と言ったパワーデバイスに用いられる半導体素子、液晶、ＬＥＤ、有機ＥＬ素子等の発光素子を有する電子機器では、作動や稼働に際して素子から発熱することから、上記素子に本発明の樹脂組成物を接触させて用いることで、本発明による放熱機能が発揮される。
【００４３】
本発明の樹脂組成物と発熱体とが積層された積層体も本発明の１つである。
本発明の積層体では、発熱体と本発明の樹脂組成物とが積層されていることにより、発熱体が発する熱を効率よく放熱することができる。
【００４４】
上記発熱体は特に限定されないが、例えば、ＣＰＵ、画像処理チップ、メモリー等、大規模集積回路（ＬＳＩ）等のパワーデバイスの半導体素子基板、液晶、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、ＬＥＤ、有機ＥＬ表示装置等の表示装置に用いられる半導体素子基板、太陽電池セル、太陽電池モジュール等が挙げられる。
【００４５】
本発明の積層体は、更に、放熱体を有し、本発明の樹脂組成物を介して上記発熱体と上記放熱体とが積層されたものであってもよい。
本発明の積層体が、放熱体を有することにより、発熱体が発する熱を放熱体に効率よく伝達して、放熱機能を向上させることができる。
【００４６】
上記放熱体は特に限定されないが、例えば、アルミニウム、銅等の金属、黒鉛、ダイヤモンド、窒化アルミニウム、窒化ほう素、窒化珪素、炭化珪素、酸化アルミニウム等の素材を利用したヒートスプレッダ、ヒートシンク、グラファイトシート、きょう体、電子基板、電気基板、放熱用配管等が挙げられる。
【００４７】
本発明の積層体を製造する方法は、特に限定されない。例えば、発熱体に本発明の樹脂組成物を塗工する方法、本発明の樹脂組成物を離型処理されたＰＥＴフィルム上に塗工し、乾燥させて薄膜状の樹脂組成物を作製した後、薄膜状の樹脂組成物と発熱体とを接着する方法、発熱体と放熱体との間に本発明の樹脂組成物を充填して薄膜状の樹脂組成物を含む積層体とする方法等が挙げられる。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、高い熱伝導性と優れた接着性とを両立させることができる樹脂組成物を提供することができる。また、該樹脂組成物を含む積層体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の樹脂組成物を介して発熱体と放熱体とを積層した場合の一例を示す模式図である。
【図２】実施例６で用いたダイヤモンド粒子を撮影した電子顕微鏡写真である。
【図３】実施例６で得られた積層体中のダイヤモンド粒子同士の接触状態を撮影した電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
以下に実施例を挙げて本発明の態様を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例にのみ限定されるものではない。
【００５１】
（実施例１）
体積平均粒子径７０μｍ（ＣＶ値１３．２％）のダイヤモンド粒子（トーメイダイヤ社製、ＴＭＳグレード、六八面体形状）、エポキシ樹脂及び熱硬化剤を、表１に示す割合となるように溶媒中でホモディスパー型撹拌機を用いて３０分間攪拌して混合し、その後、溶媒を揮発させ、更に、真空脱泡を行うことによって樹脂組成物を調製した。なお、エポキシ樹脂としてエピコート８２８ＵＳ（三菱化学社製）、熱硬化剤としてジシアンジアミド（東京化成工業社製）、溶媒としてメチルエチルケトン（和光純薬工業社製、試薬特級グレード）を用いた。得られた樹脂組成物を離型ＰＥＴシート上に塗工し、９０℃のオーブン内にて１０分間乾燥させることでＰＥＴシート上に薄膜状の樹脂組成物が積層された積層シートを得た。その後、離型ＰＥＴシートを剥離して、薄膜状の樹脂組成物を銅箔及びアルミニウム板によって挟み、温度１４０℃、圧力４ＭＰａの条件で真空プレス成型を行うことで積層体を得た。なお、薄膜状の樹脂組成物の厚み（樹脂組成物層の厚み）が１００μｍとなるように塗工厚みを調整した。また、ダイヤモンド粒子の体積平均粒子径は、電子顕微鏡により観察して測定した。なお、ダイヤモンド粒子の含有量は、熱重量測定を用いて測定した。
【００５２】
（実施例２）
体積平均粒子径５５μｍ（ＣＶ値１５．０％）のダイヤモンド粒子（トーメイダイヤ社製、ＴＭＳグレード、六八面体形状）を用いた以外は実施例１と同様にして積層体を作製した。
【００５３】
（実施例３）
体積平均粒子径３８μｍ（ＣＶ値１７．４％）のダイヤモンド粒子（トーメイダイヤ社製、ＴＭＳグレード、六八面体形状）を用いた以外は実施例１と同様にして積層体を作製した。
【００５４】
（実施例４）
体積平均粒子径７０μｍ（ＣＶ値１３．２％）のダイヤモンド粒子（トーメイダイヤ社製、ＴＭＳグレード、六八面体形状）を表１に示す割合となるように配合した以外は実施例１と同様にして積層体を作製した。
【００５５】
（実施例５）
体積平均粒子径７０μｍ（ＣＶ値１３．２％）のダイヤモンド粒子（トーメイダイヤ社製、ＴＭＳグレード、六八面体形状）を表１に示す割合となるように配合した以外は、実施例１と同様にして積層体を作製した。
【００５６】
（実施例６）
体積平均粒子径７０μｍ（ＣＶ値１３．２％）のダイヤモンド粒子（トーメイダイヤ社製、ＴＭＳグレード、六八面体形状）及び体積平均粒子径７２μｍの窒化ホウ素粒子（ＭＯＭＥＮＴＩＶＥ社製、アスペクト比４．２、熱伝導性４０Ｗ／ｍ・Ｋ）を表１に示す割合となるように配合した以外は、実施例１と同様にして積層体を作製した。なお、窒化ホウ素粒子の体積平均粒子径は、長軸方向のサイズを測定することで算出した。
ダイヤモンド粒子及び得られた積層体中の樹脂組成物層を撮影した電子顕微鏡写真を図２及び図３に示す。
【００５７】
（実施例７）
体積平均粒子径７０μｍ（ＣＶ値１３．２％）のダイヤモンド粒子（トーメイダイヤ社製、ＴＭＳグレード、六八面体形状）に加えて、非多面体状ダイヤモンド粒子を表１に示す割合となるように配合した以外は実施例１と同様にして積層体を作製した。
なお、非多面体状ダイヤモンド粒子としては、体積平均粒子径２５μｍ（ＣＶ値１７．４％）の粒子（トーメイダイヤ社製、ＣＭＭグレード、破砕形状）を用いた。
【００５８】
（実施例８）
体積平均粒子径７０μｍ（ＣＶ値１３．２％）のダイヤモンド粒子（トーメイダイヤ社製、ＴＭＳグレード、六八面体形状）に加えて、非多面体状ダイヤモンド粒子を表１に示す割合となるように配合した以外は実施例１と同様にして積層体を作製した。
なお、非多面体状ダイヤモンド粒子としては、体積平均粒子径２５μｍ（ＣＶ値１７．４％）の粒子（トーメイダイヤ社製、ＣＭＭグレード、破砕形状）及び体積平均粒子径１０μｍ（ＣＶ値１９．８％）の粒子（トーメイダイヤ社製、ＣＭＭグレード、破砕形状）を用いた。
【００５９】
（実施例９）
体積平均粒子径７０μｍ（ＣＶ値１３．２％）のダイヤモンド粒子（トーメイダイヤ社製、ＴＭＳグレード、六八面体形状）に加えて、非多面体状ダイヤモンド粒子及びアルミナ粒子を表１に示す割合となるように配合した以外は実施例１と同様にして積層体を作製した。
なお、非多面体状ダイヤモンド粒子としては、体積平均粒子径２５μｍ（ＣＶ値１７．４％）の粒子（トーメイダイヤ社製、ＣＭＭグレード、破砕形状）を用い、アルミナ粒子としては、体積平均粒子径１０μｍのアルミナ粒子（昭和電工社製、ＡＳグレード、球状）を用いた。
【００６０】
（比較例１）
体積平均粒子径７０μｍの非多面体状ダイヤモンド粒子（トーメイダイヤ社製、ＩＭＭグレード、破砕粉末状）を表１に示す割合となるように配合した以外は実施例１と同様にして積層体を作製した。
【００６１】
（比較例２）
体積平均粒子径０．１μｍの非多面体状ダイヤモンド粒子（エアブラウン社製、不定形状）を表１に示す割合となるように配合した以外は実施例１と同様にして積層体を作製した。
【００６２】
（比較例３）
体積平均粒子径６８μｍのアルミナ粒子（アズワン社製）を表１に示す割合となるように配合した以外は実施例１と同様にして積層体を作製した。
【００６３】
（比較例４）
体積平均粒子径７２μｍの窒化ホウ素粒子（ＭＯＭＥＮＴＩＶＥ社製、アスペクト比４．２）を表１に示す割合となるように配合した以外は実施例１と同様にして積層体を作製した。なお、窒化ホウ素の体積平均粒子径は、長軸方向のサイズを測定することで算出した。
【００６４】
（評価）
実施例及び比較例で得られた積層体について、下記の評価を行った。結果を表１に示した。
【００６５】
（１）熱伝導性の評価
得られた積層体を１０ｍｍ×１０ｍｍにカットした後、両面にカーボンブラックをスプレーして測定サンプルを作製した。得られた測定サンプルについて、レーザーフラッシュ法熱定数測定装置（アルバック理工社製、「ＴＣ−９０００」）を用いて熱伝導率を測定した。なお、熱伝導率としては、積層体を３つ用意し、それぞれの積層体内の３箇所から切り出して得られた測定サンプル合計９つの平均値を用いた。また、熱伝導性としては、比較例１における熱伝導率を１．００とした際の相対値により評価した。
【００６６】
（２）接着性評価
得られた積層体を２０ｍｍ×５０ｍｍにカットし、８５℃でアルミニウム板面から９０°の方向に５０ｇの荷重を掛け、アルミニウム板より剥離しきるまでの剥離時間を測定した。得られた剥離時間をもとに、比較例１における剥離時間を１．００とした際の相対値により評価した。
【００６７】
【表１】
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【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明によれば、高い熱伝導性と優れた接着性とを両立させることができる樹脂組成物を提供することができる。また、該樹脂組成物を含む積層体を提供することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１    樹脂組成物
２    ダイヤモンド粒子
３    バインダー樹脂
４    発熱体
５    放熱体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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