(57)【要約】    【課題】窒化アルミニウム粒子が高充填されながらも熱伝導性成形体に気泡を混入させるおそれの低いポリマー組成物を提供すること。    【解決手段】ポリマー組成物に含有させる窒化アルミニウム粒子を特定の粒度分布を有するものとする。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化アルミニウム粒子と、ポリマーとを含有する熱伝導性ポリマー組成物であって、
前記窒化アルミニウム粒子は、２０μｍ以上２００μｍ以下の範囲に粒度分布曲線の最大ピーク値を有する第１の粒子を必須成分として含有し、０．１μｍ以上１０μｍ以下の範囲に粒度分布曲線の最大ピーク値を有する第２の粒子を任意成分として含有しており、前記第１の粒子の含有量が４０質量％以上１００質量％以下で、前記第２の粒子の含有量が６０質量％以下であり、且つ、前記第１の粒子が、前記最大ピーク値における粒子径をＤm（μｍ）とし、前記最大ピーク値における粒度分布曲線の半値幅をΔＤ0.5（μｍ）とした際に、前記最大ピーク値における粒子径に対する前記半値幅の比率Ｄis（ΔＤ0.5／Ｄm）が１．７以下となっていることを特徴とする熱伝導性ポリマー組成物。
【請求項２】
前記窒化アルミニウム粒子は、必須成分である前記第１の粒子が３０μｍ以上１５０μｍ以下の範囲に前記最大ピーク値を有し、該第１の粒子の含有量が６０質量％以上１００質量％以下で、任意成分である前記第２の粒子が１μｍ以上１０μｍ以下の範囲に前記最大ピーク値を有し、該第２の粒子の含有量が４０質量％以下であり、前記比率Ｄisが１．４以下である請求項１記載の熱伝導性ポリマー組成物。
【請求項３】
前記比率Ｄisが１．２以下である請求項２記載の熱伝導性ポリマー組成物。
【請求項４】
前記ポリマーとしてエポキシ樹脂が含有されている請求項１乃至３の何れか１項に記載の熱伝導性ポリマー組成物。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の熱伝導性ポリマー組成物を成形してなる熱伝導性成形体。
【請求項６】
前記熱伝導性ポリマー組成物をシート状に成形したポリマーシートである請求項５記載の熱伝導性成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化アルミニウム粒子とポリマーとを含有する熱伝導性ポリマー組成物、及び、該熱伝導性ポリマー組成物を成形して得られる熱伝導性成形体に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器等について、設置箇所の省スペース化や、軽量化の要求が高まりつつある。
また、制御機構の局所化や、クラウドの活用が進み、電子機器の小型化や高性能化の要求が高まりつつある。
それに伴い、デバイスからの発熱量が大きくなってきており、優れた放熱性が求められる機会が増大している。
例えば、高輝度ＬＥＤ、パソコン、自動車のモータ制御機構、電力を変換し制御するパワーエレクトロニクス技術を利用したデバイス等に用いられる半導体装置の技術分野等では、優れた放熱性を発揮させることが強く要望されている。
【０００３】
なお、上記のような分野において放熱のために利用される熱伝導性に優れた成形体は、電子部品周辺で利用され場合が多いことから、当該熱伝導性成形体には高い熱伝導性に加えて高い絶縁性を有することが求められている。
【０００４】
この種の用途において用いられる熱伝導性成形体は、多くの場合、無機フィラーを含有させて優れた熱伝導性を付与させたポリマー組成物によって形成されている。
このような熱伝導性ポリマー組成物のなかでも無機フィラーをエポキシ樹脂に分散させたエポキシ樹脂組成物は、熱伝導性のみならず接着性、電気絶縁性、強度などにおいても優れた特性をその成形物に発揮させ得ることから広く用いられている。
具体的には、このようなエポキシ樹脂組成物は、半導体装置の封止材や半導体装置と放熱器とを接着させるためのプリプレグシートなどに広く用いられている。
【０００５】
なお、ポリマー組成物は、通常、無機フィラーの含有率が高いほど、そして、含有する無機フィラーの熱伝導性が高いほど優れた熱伝導性を発揮する。
このようなことを背景として、ポリマー組成物に無機フィラーの中でも特に高い熱伝導性を示す窒化ホウ素粒子や窒化アルミニウム粒子を高い割合で含有させることが試みられており、例えば、下記特許文献１においては窒化アルミニウム粒子の粒度分布の調整や界面の制御による高充填化が試みられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平６−２４７１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ポリマー組成物に窒化アルミニウム粒子を高充填させると、当該ポリマー組成物によって形成される熱伝導性成形体に優れた熱伝導性を発揮させることができるようになる。
その一方で、ポリマー組成物に窒化アルミニウム粒子を高充填させると、例えば、加熱溶融状態にして成形体を作製するような場合において、当該ポリマー組成物に十分な流動性が発揮されずに成形体内に気泡を残存させ易い。
また、有機溶剤によってポリマー組成物をワニス化させたような場合であっても、窒化アルミニウム粒子が充填密度の低い状態で高充填されていると前記有機溶剤を除去した後に内部に気泡を形成させ易い。
従って、いずれのような場合においても熱伝導性成形体中に気泡を混在させ易くなる。
該気泡の存在は、熱伝導性を低下させる原因になるとともに熱伝導性成形体の強度や電気絶縁性に問題を生じさせるおそれを有する。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、窒化アルミニウム粒子が高充填されながらも熱伝導性成形体に気泡を混入させるおそれの低いポリマー組成物を提供し、ひいては熱伝導性などにおいて優れた特性を発揮する熱伝導性成形体を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決するための熱伝導性ポリマー組成物に係る本発明は、窒化アルミニウム粒子と、ポリマーとを含有する熱伝導性ポリマー組成物であって、前記窒化アルミニウム粒子は、２０μｍ以上２００μｍ以下の範囲に粒度分布曲線の最大ピーク値を有する第１の粒子を必須成分として含有し、０．１μｍ以上１０μｍ以下の範囲に粒度分布曲線の最大ピーク値を有する第２の粒子を任意成分として含有しており、前記第１の粒子の含有量が４０質量％以上１００質量％以下で、前記第２の粒子の含有量が６０質量％以下であり、且つ、前記第１の粒子が、前記最大ピーク値における粒子径をＤm（μｍ）とし、前記最大ピーク値における粒度分布曲線の半値幅をΔＤ0.5（μｍ）とした際に、前記最大ピーク値における粒子径に対する前記半値幅の比率Ｄis（ΔＤ0.5／Ｄm）が１．７以下となっていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明においては、熱伝導性ポリマー組成物に含有される窒化アルミニウム粒子が所定の粒度分布を有していることから当該窒化アルミニウム粒子の充填性が良好なものとなる。
従って、例えば、熱伝導性成形体の形成に際してポリマー組成物を加熱溶融状態にさせたりした場合に当該ポリマー組成物に優れた流動性を発揮させることができる。
即ち、本発明によれば、窒化アルミニウム粒子が高充填されながらも熱伝導性成形体に気泡を混入させるおそれの低いポリマー組成物が提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一窒化アルミニウム粒子の粒度分布曲線を模擬的に示した図。
【図２】他の窒化アルミニウム粒子の粒度分布曲線を模擬的に示した図。
【図３】シート状の成形体を作製するためのプレスセットを模擬的に示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
本実施形態のポリマー組成物は、窒化アルミニウム粒子と、ポリマーとを含有している。
前記窒化アルミニウム粒子としては、従来公知の方法で得られたものを本実施形態のポリマー組成物に含有させうる。
即ち、前記窒化アルミニウム粒子としては、例えば、金属アルミニウム粒子を高温の窒素雰囲気下で窒化する直接窒化法、酸化アルミニウム粒子と炭素粉末との混合物を高温の窒素雰囲気で還元窒化する還元窒化法、有機アルミニウムガスと、窒素含有ガス（アンモニアガス等）とを気相反応させる気相反応法等の方法で得られるものなどが挙げられる。
また、前記窒化アルミニウム粒子としては、窒化アルミニウムの塊を破砕して得られたものを用いてもよい。
【００１３】
また、前記窒化アルミニウム粒子は、多結晶のものであってもよく、単結晶のものであってもよい。
【００１４】
さらに、窒化アルミニウム粒子は、焼結体であってもよい。
従って、窒化アルミニウム粒子は、窒化アルミニウム以外にも焼結助剤などに由来する不純物を含有していても良い。
該不純物の元素としては、Ｙ元素、Ｂ元素、Ｆｅ元素、Ｓｉ元素、Ｃａ元素、Ｍｇ元素、Ｔｉ元素、Ｃｒ元素、Ｃｕ元素、Ｎｉ元素、Ｎａ元素、Ｃｌ元素、Ｃ元素などが挙げられる。
また、窒化アルミニウムを構成している以外にＡｌ2 Ｏ3 やＡｌ（ＯＨ）3 等を構成しているＡｌ元素やＯ元素、Ｈ元素なども不純物元素として挙げられる。
本実施形態における窒化アルミニウム粒子は、上記のように不純物として含まれる各元素の含有量がそれぞれ０．１質量％以下であることが好ましい。
また、窒化アルミニウム粒子は、表面に窒化アルミニウムの水和物や酸化物を含有するものであってもよい。
さらに、窒化アルミニウム粒子は、無処理のものであっても表面処理されたものであっても良く、特に、窒化アルミニウムは耐水性が低く、水と接触して加水分解を生じる場合があるため、耐水性向上のための表面処理が施されていることが好ましい。
即ち、該窒化アルミニウム粒子は、例えば、有機物や窒化アルミニウム以外の無機物による被膜が形成されていることが好ましい。
なお、窒化アルミニウム粒子は、前記被膜が物理的に表面付着しているものよりも前記被膜が化学結合により表面付着されているものが好ましい。
【００１５】
前記窒化アルミニウムの粒子の形態としては、例えば、球状（真球状を含む）、多面体粒形状、針状、不定形状、板状等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
後述する熱伝導性成形体における窒化アルミニウムの充填率を高めやすくするという観点から、窒化アルミニウムの粒子の形態は、球状や多面体粒形状であることが好ましい。
また、後述する熱伝導性成形体に優れた熱伝導性を発揮させるという観点からは、窒化アルミニウムの粒子の形態は、板状であることが好ましい。
なお、窒化アルミニウムの粒子の形態は、画像解析的手法によって確認することができ、例えば、粒子画像分析装置・モフォロギＧ３（Ｍａｌｖｅｒｎ社製）を用いて確認することができる。
【００１６】
本実施形態のポリマー組成物は、熱伝導性成形体への気泡の混在を抑制する上において、所定の粒度分布となるように窒化アルミニウム粒子を含有することが重要である。
即ち、本実施形態のポリマー組成物は、前記窒化アルミニウム粒子が、２０μｍ以上２００μｍ以下の範囲に粒度分布曲線の最大ピーク値を有する第１の粒子を必須成分として含有していることが重要であり、前記第１の粒子の含有量が４０質量％以上１００質量％以下であることが重要である。
また、本実施形態のポリマー組成物は、前記窒化アルミニウム粒子が、０．１μｍ以上１０μｍ以下の範囲に粒度分布曲線の最大ピーク値を有する第２の粒子を任意成分として含有していてもよく、含有量が６０質量％以下となるように前記第２の粒子を含有していてもよい。
【００１７】
なお、前記第１の粒子の最大ピーク値は、２０μｍ以上２００μｍ以下の範囲内であることが好ましく、３０μｍ以上１５０μｍ以下の範囲内であることがより好ましく、３３μｍ以上１２０μｍ以下の範囲内であることがさらに好ましく、３５μｍ以上１１０μｍ以下の範囲内であることが特に好ましく、４０μｍ以上９０μｍ以下の範囲内であることがとりわけ好ましい。
また、第１の粒子のポリマー組成物における含有量は、６０質量％以上１００質量％以下であることが好ましく、６０質量％以上８０質量％以下であることがより好ましく、６０質量％以上７０質量％以下であることが特に好ましい。
従って、前記第２の粒子のポリマー組成物における含有量は、４０質量％以下であることが好ましく、２０質量％以上４０質量％以下であることがより好ましく、３０質量％以上４０質量％以下であることが特に好ましい。
【００１８】
また、前記第１の粒子は、前記最大ピーク値における粒子径（以下「最大ピーク粒子径」ともいう）を「Ｄm（μｍ）」とし、前記最大ピーク値における粒度分布曲線の半値幅を「ΔＤ0.5（μｍ）」とした際に、最大ピーク粒子径に対する前記半値幅の比率「Ｄis」が２以下であることが重要である。
さらに、前記比率「Ｄis」は、１．４以下であることが好ましく、１．２以下であることがより好ましく、１．０以下であることがさらに好ましい。
なお、前記比率「Ｄis」の下限値は、通常、ゼロを超える値であり、０．３以上であることが好ましく、０．５以上であることがより好ましく、０．６以上であることが特に好ましい。
【００１９】
前記比率「Ｄis」は、前記半値幅「ΔＤ0.5（μｍ）」を前記最大ピーク粒子径「Ｄm（μｍ）」で除した値（ΔＤ0.5／Ｄm）として求められる。
ここで前記最大ピーク粒子径Ｄm（μｍ）は、窒化アルミニウム粒子の体積基準での粒度解析によって求められるものである。
そして、前記半値幅（ΔＤ0.5）については、図１を例示しつつ説明すると、粒径を横軸とし、縦軸をその大きさの粒子の発生頻度として窒化アルミニウム粒子の体積基準での粒度分布曲線ＣＤを描き、前記範囲内（２０μｍ−２００μｍ）での発生頻度の最大値を「Ｐ」とした際に、その半分の値（Ｐ／２）における粒度分布曲線ＣＤのピーク幅により求められるものである。
即ち、前記半値幅（ΔＤ0.5）は、前記の半分の値（Ｐ／２）を示す点を通って横軸に平行する直線Ｌと前記粒度分布曲線ＣＤとの２つの交点ＸＨ，ＸＬの内、前記体積平均粒子径よりも粗粒側の交点ＸＨの位置における粒径（ＤH）から細粒側の交点ＸＬの位置における粒径（ＤL）を減じた値（ＤH−ＤL）として求められるものである。
【００２０】
なお、前記窒化アルミニウム粒子の体積平均粒子径や粒度分布曲線については、画像解析的手法によって確認することができ、例えば、粒子画像分析装置・モフォロギＧ３（Ｍａｌｖｅｒｎ社製）を用いて測定することができる。
【００２１】
ここで、図２に例示するように、第１の粒子とともに前記の第２の粒子を含有させた結果として、これらの粒度分布曲線が、２０μｍ以上２００μｍ以下のエリア以外にも０．１μｍ以上１０μｍ以下のエリアにおいて極大を示す曲線となり、且つ、この２つの極大の間に極小を示す一つにつながった曲線となる場合、この極小値と２つの極大値との間に所定の関係が保たれるように第１の粒子と第２の粒子との割合を調整することが好ましい。
【００２２】
具体的には、２０μｍ以上２００μｍ以下のエリア（以下「範囲（Ａ）」ともいう）で最も高い変曲点ＬＨａにおける頻度の値（以下、「第１極大値」ともいう）を「Ｐ1」、０．１μｍ以上１０μｍ以下のエリア（以下「範囲（Ｂ）」ともいう）で最も高い変曲点ＬＨｂにおける頻度の値（以下、「第２極大値」ともいう）を「Ｐ2」とし、この２つの変曲点ＬＨａ，ＬＨｂの間における最も低い変曲点ＬＬ１における頻度の値（以下、単に「極小値」ともいう）を「Ｐ3」とした際に、第２極大値（Ｐ2）に対する第１極大値（Ｐ1）の比率（Ｐ1／Ｐ2）（以下「極大値比（ＲＨ）」ともいう）が１．２以上となるように窒化アルミニウム粒子をポリマー組成物に含有させることが好ましい。
【００２３】
前記極大値比（ＲＨ）の値が低いということは、ポリマー組成物に微細な粒径の窒化アルミニウム粒子が比較的多く含まれる傾向にあることを意味し、加熱溶融状態などにおけるポリマー組成物の流動性が低くなる傾向にあることを意味する。
従って、本実施形態においては、前記極大値比（ＲＨ）が１．５以上であることが好ましく、１．５以上１５以下であることがより好ましく、２以上４以下であることが特に好ましい。
【００２４】
また、前記極小値（Ｐ3）に対する前記第１極大値（Ｐ1）の比率（Ｐ1／Ｐ3）や、前記極小値（Ｐ3）に対する前記第２極大値（Ｐ2）の比率（Ｐ2／Ｐ3）が低い値を示す場合は、ポリマー組成物の流動性が低くなる傾向にある。
このことから、前記極小値（Ｐ3）に対する前記第１極大値（Ｐ1）の比率たる第１極大極小値比（ＲＨＬａ：Ｐ1／Ｐ3）は、３以上であることが好ましく、８以上１２０以下であることがより好ましく、３０以上６０以下であることが特に好ましく、３０以上４０以下であることが最も好ましい。
また、前記極小値（Ｐ3）に対する前記第２極大値（Ｐ2）の比率たる第２極大極小値比（ＲＨＬｂ）は、２以上であることが好ましく、３以上１００以下であることがより好ましく、４以上２０以下であることが特に好ましく、１０以上１５以下であることが最も好ましい。
【００２５】
前記窒化アルミニウム粒子としては、市販品をそのまま、或いは、この市販品に適宜な表面処理を施して本実施形態のポリマー組成物に含有させうる。
この市販品としては、Ｇｌｏｂａｌｔｏｐ  Ｍａｔｅｒａｌｓ社製の「ＡｌＮ０５０ＡＦ」、「ＡｌＮ1００ＡＦ」、「ＡｌＮ２００ＡＦ」、古河電子社製の「ＦＡＮ−ｆ０５」、「ＦＡＮ−ｆ３０」、「ＦＡＮ−ｆ５０」、「ＦＡＮ−ｆ８０」、東洋アルミニウム社製の「トーヤルナイト」、トクヤマ社製の「高純度窒化アルミニウム粉末・顆粒」などが挙げられる。
なお、上記のような窒化アルミニウム粒子は、本実施形態のポリマー組成物において単独使用または２種類以上併用することができる。
【００２６】
ここで、本実施形態のポリマー組成物に前記第１の粒子や前記第２の粒子として上記のような市販品を複数含有させると、個々の市販品が有する粒度分布曲線の合成波形が全体の粒度分布曲線となって現れることになる。
従って、例えば、複数の市販品を前記第１の粒子としてポリマー組成物に含有させた場合、全体の粒度分布曲線には前記範囲（Ａ）に複数の極大値や、１つの極大値と１以上のショルダーとが現れたりすることがある。
本実施形態のポリマー組成物は、このような場合においても、含有される全ての窒化アルミニウム粒子によって形成される粒度分布曲線が、前記範囲（Ａ）において最大ピーク値を示し、且つ、該最大ピーク値における粒子径と半値幅とが前記の要件を満たすように複数種類の窒化アルミニウム粒子を含有することが好ましい。
【００２７】
このような窒化アルミニウム粒子とともにポリマー組成物を構成させる前記ポリマーとしては、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴムなどが挙げられる。
前記ポリマー組成物を構成させるための熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、フッ素樹脂、アクリル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、マレイミド樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリエーテルエーテルケトン樹脂（ＰＥＥＫ）、ポリアリルスルホン樹脂、熱可塑性ポリイミド樹脂、熱可塑性ウレタン樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリメチルペンテン樹脂、セルロース樹脂、液晶ポリマーなどが挙げられる。
前記熱硬化性樹脂としては、特に限定されるものではないが、例えば、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、フェノキシ樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性ウレタン樹脂などが挙げられる。
前記ゴムとしては、天然ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、エチレン・αオレフィンゴム、クロロプレンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴムなどが挙げられる。
なお、上記のような樹脂やゴムは、本実施形態のポリマー組成物において単独使用または２種類以上併用することができる。
【００２８】
ポリマー組成物に優れた熱伝導性を発揮させる上において、前記のようなポリマーの中でも、メソゲン骨格のような液晶性構造を有するものが好ましい。
また、
接着性、耐熱性、電気絶縁性などにおいて優れた特性をポリマー組成物に発揮させる上において、前記のようなポリマーの中でも、エポキシ樹脂やフェノール樹脂を採用することが好ましい。
【００２９】
前記エポキシ樹脂を本実施形態のポリマー組成物に含有させる際には、常温（例えば２０℃）において、液体状、半固形状、又は、固形状のものを採用することができる。
具体的には、前記エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノール型エポキシ樹脂（例えば、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、水素添加ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ダイマー酸変性ビスフェノール型エポキシ樹脂など）、ノボラック型エポキシ樹脂（例えば、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、ビフェニル型エポキシ樹脂など）、ナフタレン型エポキシ樹脂、フルオレン型エポキシ樹脂（例えば、ビスアリールフルオレン型エポキシ樹脂など）、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂（例えば、トリスヒドロキシフェニルメタン型エポキシ樹脂など）などの芳香族系エポキシ樹脂、例えば、トリエポキシプロピルイソシアヌレート（トリグリシジルイソシアヌレート）、ヒダントインエポキシ樹脂などの含窒素環エポキシ樹脂、例えば、脂肪族系エポキシ樹脂、例えば、脂環式エポキシ樹脂（例えば、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂などのジシクロ環型エポキシ樹脂など）、例えば、グリシジルエーテル型エポキシ樹脂、例えば、グリシジルアミン型エポキシ樹脂などが挙げられる。
【００３０】
前記エポキシ樹脂は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２３６：２００９によって求められるエポキシ当量が、例えば、１００ｇ／ｅｑ以上であることが好ましく、１３０ｇ／ｅｑ以上であることがさらに好ましく、１５０ｇ／ｅｑ以上であることが特に好ましい。
また、エポキシ樹脂のエポキシ当量は、例えば、１００００ｇ／ｅｑ以下であることが好ましく、９０００ｇ／ｅｑ以下であることがさらに好ましく、８０００ｇ／ｅｑ以下であることが特に好ましい。
なかでも、エポキシ樹脂は、前記エポキシ当量が、５０００ｇ／ｅｑ以下であることが好ましく、１０００ｇ／ｅｑ以下であることが特に好ましい。
【００３１】
また、エポキシ樹脂は、常温固形状である場合には、軟化点が、例えば、２０℃以上であることが好ましく、４０℃以上であることがより好ましい。
また、前記エポキシ樹脂の軟化点は、例えば、１３０℃以下であることが好ましく、９０℃以下であることがより好ましい。
なお、上記のようなエポキシ樹脂の中でも、本実施形態のポリマー組成物に含有させるエポキシ樹脂としては、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂が好ましい。
【００３２】
本実施形態のポリマー組成物における前記エポキシ樹脂の配合割合は、窒化アルミニウム粒子１００質量部に対して、例えば、１質量部以上であることが好ましく、２質量部以上であることがより好ましく、３質量部以上であることがさらに好ましく、５質量部以上であることが特に好ましい。
また、本実施形態のポリマー組成物における前記エポキシ樹脂の配合割合は、窒化アルミニウム粒子１００質量部に対して、例えば、１００質量部以下であることが好ましく、５０質量部以下であることがより好ましく、２０質量部以下であることがさらに好ましく、１０質量部以下であることが特に好ましい。
【００３３】
本実施形態のポリマー組成物にエポキシ樹脂を含有させる際には、さらに、その硬化剤を含有させることができる。
該硬化剤としては、例えば、加熱によりエポキシ樹脂を硬化させることができる潜在性硬化剤などが挙げられ、フェノール系硬化剤、アミン化合物系硬化剤、酸無水物系硬化剤、アミド化合物系硬化剤、ヒドラジド化合物系硬化剤などが挙げられる。
【００３４】
本実施形態における前記硬化剤としては、フェノール系硬化剤が好ましい。
該フェノール系硬化剤としては、例えば、フェノール、クレゾール、レゾルシン、カテコール、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、フェニルフェノール、アミノフェノールなどのフェノール化合物および／またはα−ナフトール、β−ナフトール、ジヒドロキシナフタレンなどのナフトール化合物と、ホルムアルデヒド、ベンズアルデヒド、サリチルアルデヒドなどのアルデヒド基を有する化合物とを酸性触媒下で縮合または共縮合させて得られるノボラック型フェノール樹脂、例えば、フェノール化合物および／またはナフトール化合物とジメトキシパラキシレンまたはビス（メトキシメチル）ビフェニルから合成されるフェノール・アラルキル樹脂、例えば、ビフェニレン型フェノール・アラルキル樹脂、ナフトール・アラルキル樹脂などのアラルキル型フェノール樹脂、例えば、フェノール化合物および／またはナフトール化合物とジシクロぺンタジエンから共重合により合成されるジシクロペンタジエン型フェノールノボラック樹脂、例えば、ジシクロペンタジエン型ナフトールノボラック樹脂などのジシクロぺンタジエン型フェノール樹脂、例えば、トリフェニルメタン型フェノール樹脂、例えば、テルペン変性フェノール樹脂、例えば、パラキシリレンおよび／またはメタキシリレン変性フェノール樹脂、例えば、メラミン変性フェノール樹脂などが挙げられる。
【００３５】
前記フェノール系硬化剤は、ＪＩＳ  Ｋ００７０：１９９２に準じて測定される水酸基当量が例えば、７０ｇ／ｅｑ以上であることが好ましく、８０ｇ／ｅｑ以上であることがさらに好ましく、１００ｇ／ｅｑ以上であることが特に好ましい。
また、フェノール系硬化剤の水酸基当量は、例えば、２０００ｇ／ｅｑ以下であることが好ましく、１０００ｇ／ｅｑ以下であることがさらに好ましく、５００ｇ／ｅｑ以下であることが特に好ましい。
【００３６】
前記フェノール系硬化剤としては、フェノールノボラック樹脂、または、下記一般式（１）で表されるフェノール系硬化剤が好ましい。
【００３７】
【化１】
2015168791.tif 000002
【００３８】
（ただし、「Ｒ1」は、水酸基、メチル基、エチル基、プロピル基、又は、水素原子のいずれかであり、「Ｐｈ1」、「Ｐｈ2」及び「Ｐｈ3」は、互いに共通していても異なっていてもよく、下記一般式（ｘ）で表される非置換フェニル又は置換フェニルで、且つ当該「Ｐｈ1」、「Ｐｈ2」及び「Ｐｈ3」の内の少なくとも２つが水酸基を有する置換フェニルである。）
【００３９】
【化２】
2015168791.tif 000003
【００４０】
（ただし、式中の「Ｒ2」〜「Ｒ6」は、水酸基、メチル基、エチル基、プロピル基、又は、水素原子のいずれかであり、「Ｒ2」〜「Ｒ6」は、互いに共通していても異なっていても良い。）
【００４１】
また、前記フェノール系硬化剤としては、各フェニル（「Ｐｈ1」〜「Ｐｈ3」）の水酸基の数が、１又は２であることが好ましい。
また、前記フェノール系硬化剤としては、各フェニルに水酸基以外の置換基を有していないことが好ましい（水酸基以外が水素原子であることが好ましい）。
即ち、本実施形態における前記フェノール系硬化剤は、例えば、下記一般式（２）に示す４，４’，４”−メチリジントリスフェノールなどであることが好ましい。
【００４２】
【化３】
2015168791.tif 000004
【００４３】
上記のような硬化剤は、エポキシ樹脂１００質量部に対し、例えば、０．１質量部以上、好ましくは１質量部以上、さらに好ましくは１０質量部以上となるようにポリマー組成物に含有させることが望ましい。
また、前記硬化剤は、エポキシ樹脂１００質量部に対し、例えば、５００質量部以下、好ましくは３００質量部以下、さらに好ましくは２００質量部以下となるようにポリマー組成物に含有させることが望ましい。
【００４４】
また、前記硬化剤としてフェノール系硬化剤を採用する場合には、通常、フェノール系硬化剤の水酸基の数（ＮOH）が前記エポキシ樹脂のグリシジル基（ＮG）の数との比率（ＮG／ＮOH）が０．５以上２．０以下となるようにそれぞれの配合量を調整することが好ましく、前記比率は、０．８以上１．５以下であることが好ましく、０．９以上１．２５以下であることがより好ましい。
【００４５】
なお、本実施形態のポリマー組成物は、前記フェノール系硬化剤を１種単独で用いる必要はなく、２種以上のフェノール系硬化剤を併用してもよい。
また、本実施形態のポリマー組成物は、要すれば、フェノール系硬化剤とフェノール系硬化剤以外の硬化剤（例えば、アミン系硬化剤、酸無水物系硬化剤、ポリメルカプタン系硬化剤、ポリアミノアミド系硬化剤、イソシアネート系硬化剤、ブロックイソシアネート系硬化剤等）を併用するようにしてもよい。
【００４６】
また、本実施形態のポリマー組成物は、前記硬化剤とともに硬化促進剤を含有させることもできる。
具体的には、例えば、イミダゾール化合物、イミダゾリン化含物、有機ホスフィン化合物、酸無水物化合物、アミド化合物、ヒドラジド化合物、ユリア化合物などの硬化促進剤を本実施形態のポリマー組成物に含有させうる。
該硬化促進剤は、エポキシ樹脂１００質量部に対し、例えば、０．１質量部以上含有させることが好ましく、０．５質量部以上含有させることがより好ましく、１質量部以上含有させることがさらに好ましい。
また、前記硬化促進剤は、エポキシ樹脂１００質量部に対し、２０質量部以下となるようにポリマー組成物に含有させることが好ましく、１０質量部以下となるようにポリマー組成物に含有させることがより好ましく、５質量部以下となるようにポリマー組成物に含有させることが特に好ましい。
【００４７】
前記硬化剤としてフェノール系硬化剤を採用する場合には、ポリマー組成物に含有させる硬化促進剤としては、ホスホニウム塩系硬化促進剤、スルホニウム塩系硬化促進剤などのオニウム塩系硬化促進剤を採用することが好ましい。
前記に示したフェノール系硬化剤は、軟化温度が２００℃を超えるものが多いため、ポリマー組成物に含有させる硬化促進剤としては２００℃以下の温度において触媒活性が過度に発揮されないものが好ましい。
そのようなことから本実施形態のポリマー組成物は、前記オニウム塩系硬化促進剤としてテトラフェニルホスホニウム塩系硬化促進剤やトリフェニルホスホニウム塩系硬化促進剤といったホスホニウム塩系硬化促進剤を含有させることが特に好ましく、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレートを含有させることが最も好ましい。
【００４８】
前記ポリマー組成物は、前記窒化アルミニウム粒子と前記ポリマーとの濡れ性の向上や、前記窒化アルミニウム粒子の凝集を抑制する上において分散剤などの添加剤をさらに含有させることができる。
前記分散剤をポリマー組成物に含有させる場合には、当該分散剤は、１種単独であっても、２種以上の併用であってもよい。
また、ポリマー組成物における分散剤の配合量は、前記窒化アルミニウム粒子１００質量部に対し、０．０１質量部以上含有させることが好ましく、０．１質量部以上含有させることがより好ましい。
また、前記分散剤の配合量は、前記窒化アルミニウム粒子１００質量部に対し、１０質量部以下とすることが好ましく、５質量部以下することがより好ましい。
【００４９】
上記のような成分を混合してポリマー組成物を作製するのに際しては、前記窒化アルミニウム粒子を前記エポキシ樹脂などと十分混合し、前記窒化アルミニウム粒子を前記エポキシ樹脂などに良好に分散させることが好ましい。
前記混合は、例えば、前記窒化アルミニウム粒子と、前記エポキシ樹脂とを撹拌し、又は、振とうすることで行うことができる。
前記撹拌は、窒化アルミニウム粒子及びエポキシ樹脂に剪断力を与える公知の方法で行うことができ、ミル（ボールミル、ロールミル等）、混練機（ニーダー、ロール等）、乳鉢等を用いて行うことができる。
また、本実施形態においては、前記窒化アルミニウム粒子と、前記エポキシ樹脂とを撹拌すると共に、得られるポリマー組成物から気泡を除去すべく、撹拌脱泡機（ハイブリッドミキサー等）を用いて前記撹拌を行ってもよい。
【００５０】
前記ポリマー組成物を作製する際の前記窒化アルミニウム粒子の配合割合は、前記ポリマー１００質量部に対して、例えば、１０〜４９００質量部、好ましくは１００〜２４００質量部、さらに好ましくは３００〜１５００質量部、特に好ましくは４００〜１０００質量部である。
換言すれば、熱伝導性成形体における本実施形態の窒化アルミニウム粉末の濃度が、例えば９〜９８質量％、好ましくは５０〜９６質量％、さらに好ましくは７５〜９４質量％、特に好ましくは８０〜９１質量％となるように、前記窒化アルミニウム粉末と前記ポリマーとを混合して、本実施形態に係るポリマー組成物を作製することが望ましい。
【００５１】
本実施形態のポリマー組成物は、取り扱い性を向上させるという観点から、溶媒を含有してワニス化させてもよい。
前記溶媒としては、例えば、アルコール等のヒドロキシル基含有脂肪属炭化水素（例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール等）、ケトンなどのカルボニル基含有脂肪属炭化水素（例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン等）、脂肪族炭化水素（例えば、ペンタン、ヘキサン等）、ハロゲン化脂肪族炭化水素（例えば、ジクロロメタン、クロロホルム、トリクロロエタン等）、ハロゲン化芳香族炭化水素（例えば、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン（具体的には、オルトジクロロベンゼン）等）、エーテル（例えば、テトラヒドロフラン等）、芳香族炭化水素（例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン等）、含窒素化合物（例えば、Ｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）、ピリジン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド等）、非プロトン性溶媒（例えば、ジメチルスルホキシド（ＤＭＳ）、ジメチルホルムアミド等）等が挙げられる。
【００５２】
また、前記溶媒としては、上記の他に、例えば、脂環族炭化水素（例えば、シクロペンタン、シクロヘキサン等）、エステル（例えば、酢酸エチル等）、ポリオール（例えば、エチレングリコール、グリセリン等）、アクリル系モノマー（例えば、イソステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート、イソボロニルアクリレート、ブチルアクリレート、メタクリレート、アクリル酸、テトラヒドロフルフリルアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、４−ヒドロキシブチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、アクロイルモルフォリン等）、ビニル基含有モノマー（例えば、スチレン、エチレン等）等が挙げられる。
これらの溶媒は、単独使用又は２種以上併用することができる。
【００５３】
前記ポリマー組成物を作製する際の前記溶媒の配合割合は、前記ポリマー１００質量部に対して、例えば、３０〜１９００質量部、好ましくは５０〜９００質量部、さらに好ましくは１００〜５００質量部とすることができる。
なお、本実施形態のポリマー組成物は、ポリマーが常温常圧（２０℃、１気圧）下で液状である場合や、ポリマーが加熱によって溶融する場合には、前記溶媒を含有しなくてもよい。
【００５４】
即ち、ポリマー組成物に含有されるポリマー自体が、非加熱状態、又は、加熱状態において流動性を発揮するようなものであれば、ポリマー組成物によって熱伝導性成形体を成形する際に良好な作業性が発揮されうることから溶媒を含有させなくてもよい。
【００５５】
本実施形態に係る熱伝導性ポリマー組成物は、上記のように良好なる流動性を示すことから種々の形態に成形加工することが容易であり、各種の熱伝導性成形体の形成材料として採用することができる。
【００５６】
次いで、以下においては、前記ポリマー組成物をシート状に成形して得られるポリマーシートを例に熱伝導性成形体とその作製方法を説明する。
なお、ポリマーシートとしては、前記ポリマー組成物のみからなるものの他に、基材シートの片面、又は、両面に前記ポリマー組成物からなるポリマー層を形成させたものや、繊維質の基材シートに前記ポリマー組成物を含浸担持させたものなどが挙げられるが、以下においては、主としてポリマー組成物のみからなるポリマーシートについて説明する。
【００５７】
本実施形態のポリマーシートは、上記のように前記ポリマー組成物をシート状に成形した熱伝導性成形体で、発熱を生じる発熱部材と、該発熱部材の熱を放熱するための放熱部材との間に介装される熱伝導性シートなどとして利用されるのに好適なものである。
【００５８】
前記熱伝導性シートの厚みは、用途及び目的に応じて適宜設定されるものであるが、例えば１〜１０００μｍ、好ましくは１０〜６００μｍ、より好ましくは５０〜４００μｍ、特に好ましくは１００〜３００μｍである。
【００５９】
前記ポリマー組成物に含まれる樹脂が熱可塑性樹脂である場合には、前記熱伝導性シートは、以下の（１ａ）〜（１ｃ）のような工程を実施して作製することができる。
（１ａ）ポリマー組成物が易変形性を示す軟化状態となるように、ポリマー組成物を、例えば、１００〜３５０℃に加熱する加熱工程。
（１ｂ）上記加熱工程において軟化状態にさせたポリマー組成物を適宜な支持板上に塗布することにより塗膜を形成する塗膜形成工程。
（１ｃ）上記塗膜形成工程で作製した塗膜を冷却して硬化させることによって、熱伝導性シートを得るシート形成工程。
【００６０】
また、前記樹脂組成物に含まれる樹脂が熱硬化性樹脂である場合には、前記熱伝導性シートは、以下の（２ａ）〜（２ｃ）のような工程を実施して作製することができる。
（２ａ）熱硬化性樹脂の硬化反応が過度に進行しない程度の温度且つポリマー組成物が易変形性を示す温度（例えば、６０〜１５０℃に）に加熱して当該ポリマー組成物を軟化状態にさせる加熱工程。
（２ｂ）上記加熱工程において軟化状態にさせたポリマー組成物を適宜な支持板上に塗布することにより塗膜を形成する塗膜形成工程。
（２ｃ）上記塗膜形成工程で作製した塗膜を冷却して硬化させることによって、前記熱硬化性樹脂が半硬化状態（Ｂステージ状態）となっている熱伝導性シートを得るシート形成工程。
【００６１】
さらに、前記樹脂組成物が前記溶媒を含有する場合には、前記熱伝導性シートは、以下の（３ａ）及び（３ｂ）のような工程を実施して作製することができる。
（３ａ）ポリマー組成物を適宜な支持板上に塗布することにより、ウェット状態の塗膜を形成する塗膜形成工程。
（３ｂ）前記塗膜形成工程で得た塗膜から溶媒を揮発除去させることにより、熱伝導性シートとなる乾燥塗膜を得るシート形成工程。
【００６２】
なお、前記塗膜形成工程は、例えば、スピンコータ法、バーコータ法などの公知の塗布方法により実施可能であり、公知のアプリケータを用いた手塗り方法によって実施可能である。
また、前記塗膜形成工程に際しては、前記ポリマー組成物の粘度をエバポレーターなどを用いて適宜調整することができる。
【００６３】
さらに、前記乾燥塗膜を形成しているポリマーが熱硬化性樹脂である場合には、前記乾燥塗膜を加熱して硬化度合いを調整しても良く、また、前記乾燥塗膜を完全硬化（Ｃステージ）状態となるようにしてもよい。
特に、熱プレス機などによって乾燥塗膜を厚み方向に加圧しつつ加熱することは、熱伝導性シート内に気泡などが存在することを防止する上において有利となる。
なお、このような利点については、熱伝導性シートを構成しているポリマーが熱可塑性樹脂である場合も同じである。
【００６４】
この熱プレス工程を前記シート形成工程後に追加実施する場合、該熱プレス工程は、一旦作製した熱伝導性シートを、設定温度まで昇温したプレス機内で１０分間程度圧力を加え続けた後、圧力をかけたまま冷却するような方法によって実施することができる。
【００６５】
このように既に加熱された熱プレスを用いる方法に代えて、前記熱プレス工程は、例えば、設定圧力に到達するまで熱伝導性シートを常温で加圧し、ついで、加圧したまま常温から設定温度まで熱伝導性シートを加熱して設定した時間の熱プレスを行い、その後、加圧したまま常温まで冷却する方法を採用しても良い。
このように熱プレス工程を実施することで、熱伝導性シートとして高熱伝導率化されたものを得ることができ、含有されるポリマーが熱硬化性樹脂の場合、所望の硬化状態となったＢステージシートやＣステージシートを得ることができる。
【００６６】
前記熱プレス工程における加熱温度は、例えば、６０℃以上とされる。
該加熱温度は８０℃以上２５０℃以下であることが好ましく、９０℃以上２２０℃以下であることがより好ましく、１００℃以上２００℃以下であることがさらに好ましい。
前記Ｂステージシートを得る場合は、加熱をし過ぎない方が好ましいことから、前記熱プレス工程における加熱温度は、６０℃以上の温度範囲の内、例えば、７０℃以上１６０℃以下とすることが好ましく、８０℃以上１５０℃以下とすることがより好ましい。
また、前記Ｃステージシートを得る場合は、硬化を十分に進行させる上において、前記加熱温度は、１２０℃以上とすることが好ましく、１３０℃以上２５０℃以下とすることがより好ましく、１５０℃以上２２０℃以下とすることが特に好ましい。
【００６７】
前記熱プレス工程における加熱時間は、Ｂステージシートを得る場合は、５分以上とすることが好ましく、７分以上３０分以下とすることがより好ましく、１０分以上２０分以下とすることが特に好ましい。
なお、前記Ｃステージシートを得る場合の前記加熱時間は、１０分以上であることが好ましく、３０分以上であることがより好ましく、１時間以上であることが特に好ましい。
【００６８】
このような熱プレス工程は、真空条件下で実施することも可能である。
また、上記のような方法に代えて、フラットダイ（Ｔ−ダイ）などを装着した押出成形機を用いて熱伝導性シートを形成させることも可能である。
【００６９】
また、本実施形態の熱伝導性成形体は、上記以外の成形機でも得ることができる。
例えば、本実施形態の熱伝導性成形体は、ポリマー組成物を金型に入れ、熱プレスなどの熱成形によって、熱伝導性ブロックとして成形することもできる。
【００７０】
本実施形態のポリマー組成物や熱伝導性成形体は、窒化アルミニウム粒子が所定の粒度分布となって含有されているために前記塗膜形成工程などにおいて優れた流動性がポリマー組成物に発揮され、且つ、熱プレス工程を実施することにより気泡を減少されやすいことから熱伝導性に優れるとともに部分放電開始電圧が高く、機械的強度に優れたものとなり得る。
【００７１】
そして、シート状の前記熱伝導性成形体たる熱伝導性シートは、上記のような利点を有することから、例えば、ＣＰＵとフィンとの間に設けられる放熱シートや、電気自動車のインバータなどで利用されるパワーカードの放熱シート等として好適に用いられる。
【００７２】
なお、ここではこれ以上に詳細な説明を繰り返さないが、本実施形態のポリマー組成物、及び、熱伝導性成形体については、上記例示に限定されるものではなく上記例示に適宜な変更を加え得るものある。
【実施例】
【００７３】
次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００７４】
＜エポキシ組成物の調製＞
評価用のエポキシ組成物を調整すべく以下の材料を用意した。
【００７５】
（エポキシ樹脂：Ｅｐ１）
日本化薬社製の下記一般式（３）で表される物質で、エポキシ当量が１６９ｇ／ｅｑのエポキシ樹脂（商品名「ＥＰＰＮ−５０１ＨＹ」）。
【００７６】
【化４】
2015168791.tif 000005
（ただし、式中の「ｎ」は、１〜３の数を表す。）
【００７７】
（エポキシ樹脂：Ｅｐ２）
下記一般式（４）で表される物質でエポキシ当量が１９２ｇ／ｅｑの三菱化学社製のエポキシ樹脂（商品名「ＹＸ４０００ＨＫ」）。
【００７８】
【化５】
2015168791.tif 000006
【００７９】
（エポキシ樹脂：Ｅｐ３）
前記一般式（４）で表される物質と下記一般式（５）で表される物質との混合物でエポキシ当量が１７５ｇ／ｅｑの三菱化学社製のエポキシ樹脂（商品名「ＹＬ６１２１Ｈ」）。
【００８０】
【化６】
2015168791.tif 000007
【００８１】
（フェノール系硬化剤：Ｃ１）
群栄化学工業社製、水酸基当量  １０５ｇ／ｅｑの下記一般式（６）で表される物質（商品名「ＧＳ−２００」）。
【００８２】
【化７】
2015168791.tif 000008
【００８３】
（フェノール系硬化剤：Ｃ２）
和光純薬社製、水酸基当量  ９７ｇ／ｅｑの下記一般式（２）で表される４，４’，４”−メチリジントリスフェノール。
【００８４】
【化８】
2015168791.tif 000009
【００８５】
（フェノール系硬化剤：Ｃ３）
本州化学工業社製、水酸基当量  １３８ｇ／ｅｑの下記一般式（７）で表される物質（商品名「ＤＨＴＰ−Ｍ」）。
【００８６】
【化９】
2015168791.tif 000010
【００８７】
（硬化促進剤：ＣＡ）
テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート（ＴＰＰＫ）。
【００８８】
（分散剤：Ｄ１）
ビックケミー・ジャパン社製、分散剤、商品名「ＤＩＳＰＥＲ  ＢＹＫ−１１１」
【００８９】
（添加剤：Ｄ２）
日本アエロジル社製、超微粒子高熱法シリカ、商品名「アエロジル」
【００９０】
（添加剤：Ｄ３）
アドマテックス社製、超微粒子シリカ、商品名「アドマナノ  ＳＶ−１」
【００９１】
（窒化アルミニウム粒子：Ｆ１〜Ｆ８）
Ｆ１：古河電子社製、商品名「ＦＡＮ−ｆ８０」
Ｆ２：古河電子社製、商品名「ＦＡＮ−ｆ５０ｊ」
Ｆ３：古河電子社製、商品名「ＦＡＮ−ｆ３０」
Ｆ４：Ｇｌｏｂａｌｔｏｐ  Ｍａｔｅｒａｌｓ社製、商品名「ＡｌＮ２００ＡＦ」
Ｆ５：Ｇｌｏｂａｌｔｏｐ  Ｍａｔｅｒａｌｓ社製、商品名「ＡｌＮ１００ＡＦ」
Ｆ６：東洋アルミニウム社製、商品名「トーヤルナイトＴＭ」
Ｆ７：古河電子社製、商品名「ＦＡＮ−ｆ０５」
Ｆ８：トクヤマ社製、商品名「Ｈグレード」
【００９２】
上記窒化アルミニウム粒子を図１に示したような形で解析し、粒度分布曲線の２０μｍ以上２００μｍ以下の範囲における最大ピーク値について、最大ピーク強度（Ｐ）、該最大ピーク値を示した粒子径（Ｄm）、前記最大ピーク強度の半値（Ｐ／２）、該半値を通って横軸に平行する直線Ｌと粒度分布曲線との２つの交点の内の粗粒側における粒径（ＤH）、細粒側における粒径（ＤL）並びにこれらの差（ΔＤ0.5）、及び、最大ピーク値における粒子径に対する半値幅の比率（ΔＤ0.5／Ｄm）を求めた。
結果を表１に示す。
【００９３】
【表１】
2015168791.tif 000011
【００９４】
＜ワニスの作製＞
熱伝導性シートを作製するためのエポキシ樹脂組成物の配合を表３〜５に示す。
この表３〜５に示した配合量でワニス状のエポキシ樹脂組成物を作製した。
まず、初めにエポキシ樹指とフェノール系硬化剤とをハイブリッドミキサー専用の容器に仕込んだ。
次いで表に記載の溶媒、３０質量％のメチルエチルケトン（ＭＥＫ）と７０質量％のトルエンとを前記の容器に仕込んだ。
このとき、エポキシ樹脂及び溶媒を仕込んだ容器に対して、必要に応じて、７０℃の熱水による湯せんを行った。
【００９５】
次にエポキシ樹脂等を溶解するため、前記容器をハイブリッドミキサーにセットして攪拌した。
この時の攪拌時間は、基本的には１０分間とし、樹脂の溶け具合に応じて適宜延長し樹脂溶液を作製した。
次いで、この樹脂溶液に所定量のアエロジルを添加しハイブリッドミキサーで３分間攪拌した。
さらに、所定量のＴＰＰＫを樹脂溶液に添加しハイブリッドミキサーで３分間攪拌した。
【００９６】
その後、表に記載の量の半分の窒化アルミニウム粒子を樹脂溶液に加え、１分間ハイブリッドミキサーで攪拌し、残りの半分の窒化アルミニウム粒子をさらに加えた後、３分間ハイブリッドミキサーで攪拌してワニス状のエポキシ樹脂組成物を作製した。
これを、３分間真空脱泡処理し、熱伝導性シートを作製するための塗工液とした。
【００９７】
＜熱伝導性シートの作製＞
初めに、塗工台（ガラス板）の表面から埃を除去し、該塗工台に、粗化処理面を上にしてマットペット（ＰＥＴ）を配置し、固定した。
次に、前記塗工液を厚み３００μｍ用のアプリケータを用いて手塗により塗工し、前記マットペット上にウェット塗膜を形成させた。
このウェット塗膜の形成されたマットペットをＳＵＳ製の板上に乗せて１１０℃の乾燥機中で１０分間乾燥した。
なお、溶剤にシクロぺンタノンを使用した場合は、上記条件に代えて１３０℃×１０分の乾燥を行った。
【００９８】
＜Ｂステージシートの作製＞
前記乾燥によって乾燥塗膜の形成されたマットペットを所定の大きさ、（例えば、５０ｍｍ×５０ｍｍ）に切り出して熱プレス用のシートサンプルとし、該シートサンプルを必要枚数作製した。
次いで、図３に示すように、このシートサンプル（ＳＰ）を２枚重ね合わせ、且つ、乾燥塗膜（Ｓ１）が内側となるように重ね合わせて積層体（マットペット（Ｓ２）／乾燥塗膜（Ｓ１）／乾燥塗膜（Ｓ１）／マットペット（Ｓ２））を作製した。
そして、この積層体に対して熱プレス工程を実施するためのプレスセットを形成させた。
このプレスセットの形成に際しては、下から順に、マットペット（ＭＰ）／積層体／マットペット（ＭＰ）の順に積層してまずは一次セット（Ｌ１）を形成させた。
そして、この１次セット（Ｌ１）を両側からアルミ板（ＡＰ）で挟み込んだものを用意し、これを１５枚のクッション紙からなる緩衝性シート（ＣＳ）及び１枚のマットペット（ＭＰ）を介して熱プレス用の天板（ＥＰ）の間に挟み込みプレスセットを形成させた。
該プレスセットの積層構造は、１次セット（Ｌ１）が１段の場合、下から順に、天板（アルミ板）／緩衝性シート／マットペット／アルミ板（ＡＰ）／１次セット（Ｌ１）／アルミ板（ＡＰ）／マットペット／緩衝性シート／天板（アルミ板）とした（図３（ａ）参照）。
なお、このプレスセットは、必要に応じて、アルミ板（ＡＰ）と１次セット（Ｌ１）とを交互に２〜４段重ね（４段重ねの場合：図３（Ｂ）参照）となるようにして形成させた。
【００９９】
このプレスセットを１２０℃に加熱したプレス板上に配置し、真空下で１０分間プレスした後、常温まで冷却し乾燥塗膜どうしを接着させた。
このプレスによって乾燥塗膜どうしが接着一体化された積層体を複数作製し、これらの片面、又は、両面からマットペットを取り除いたもの重ね合わせて、同様に１２０℃×１０分間の真空プレスを実施して、乾燥塗膜が４層積層された厚み４００μｍのＢステージシートと、乾燥塗膜が１０層積層された厚み約１ｍｍのＢステージシートとを作製した。
なお、真空プレスに際しては、膜厚を保持するためなど、必要に応じてスペーサーを介装させて積層体に過度な圧力が加わらないようにした。
【０１００】
このＢステージシートの内、厚み約１ｍｍのものは後述する圧縮粘弾性試験による流動性の評価に利用した。
また、厚み４００μｍのＢステージシートも、以下に示す方法でＣステージシートとし、後述する熱伝導率の及び空隙率の測定に利用した。
【０１０１】
＜Ｃステージシートの作製＞
乾燥塗膜の形成されたマットペットから切出した２枚のシートサンプルに代えて１枚のＢステージシートを用いたこと以外はＢステージシートの作製にあたって用意したものと同様のプレスセットを用意し、これを１８０℃に加熱したプレス板上に配置し、真空下で１０分間プレスした後、常温まで冷却しＣステージシートを作製した。
なお、真空プレスに際しては、膜厚を保持するためなど、必要に応じてスペーサーを介装させて積層体に過度な圧力が加わらないようにした。
【０１０２】
なお、Ｂステージシート及びＣステージシートの作製条件については、上記のような条件を基本とするが、プレス温度やプレス時間等については配合に応じて適宜変更を加えた。
このプレス条件についての詳細は、以下に示す評価の結果とともに表３〜５に示す。
【０１０３】
（評価方法）
＜粒子径・形状の測定＞
Ｆ１〜Ｆ８までの窒化アルミニウム粒子は、以下のようにして粒子径、粒度分布、粒子形状を確認した。
【０１０４】
（１）レーザー回折式散乱法
おおよそ５０ｍｇほどの粒子を１ｃｃの測定溶媒中に分散させ、超音波処理を１０分施して、粒度分布測定用の粒子分散液とした。
粒度分布測定用の容器に希釈用溶媒を入れ、さらに、前記粒子分散液を測定用の容器に適量を入れて攪拌し、その後、島津製作所社製の「ＳＡＬＤ−２１００」 を用いて粒度分布の測定を行った。
【０１０５】
（２）画像解析法
初めに、１〜１９ｍｍ3の所定量の粒子を圧縮空気でガラス板上に分散固定化した。
次いで、スペクトリス社製の粒子画像分析装置「モフォロギＧ３」を用い、５ｍｍ角から２０ｍｍ角の面積に固定化された粒子の光学画像を取得した。
その後、取得した１０万個以上１００万個以下の粒子画像から、「ｓｏｌｉｄｉｔｙ＝０.９１」のパラメータを用いてフィルタ処理を行い、粒度分布解析を行った。
なお、粒度分布、および平均粒子径の解析に際しては、取得したデータを体積換算し、それぞれのデータ１１個ずつを用いてスムージングを行った。
また、この体積換算の粒度分布曲線について、平均粒子径のピーク高さの半分の位置におけるピーク幅（大小の粒子径の差）を半値幅［ΔＤ０．５（μｍ）］として求め、前記平均粒子径［Ｄｍ（μｍ）］との比率［Ｄis］を下記の式（ａ）により求めた。
Ｄis＝（ΔＤ0.5／Ｄm）  ・・・（ａ）
【０１０６】
さらに、粒度分布の解析では、２０μｍ以上２００μｍ以下の範囲（以下「範囲（Ａ）」ともいう）と０．１μｍ以上１０μｍ以下の範囲（以下「範囲（Ｂ）」ともいう）の２の領域における粒度分布曲線の最大値（ピーク）について解析を行った。
また、前記範囲（Ａ）における前記最大値（以下「ピーク（Ａ）」ともいう）と前記範囲（Ｂ）における前記最大値（以下「ピーク（Ｂ）」ともいう）との間における粒度分布曲線の最小値（以下「最小値（Ｃ）」ともいう）と、前記ピーク（Ａ）及び前記ピーク（Ｂ）との関係についても解析を行った。
【０１０７】
（評価１：（Ａ）／（Ｂ）比）
下記式に基づき、ピーク（Ｂ）に対するピーク（Ａ）の比率（以下「ＡＢ比」ともいう）を算出した。
ＡＢ比＝［ピーク（Ａ）高さ］／［ピーク（Ｂ）高さ］
【０１０８】
表には、このＡＢ比について、下記条件に基づき以下のように判定した結果を示す。
条件１：  （ＡＢ比）＜１．２
条件２：      １．２≦（ＡＢ比）
条件３：      １．５≦（ＡＢ比）≦１５
条件４：          ２≦（ＡＢ比）≦４
（判定）
「×」：条件１に該当する場合
「△」：条件２のみに該当する場合
「○」：条件２、３に該当し、条件４に該当しない場合
「◎」：条件２〜４の全てに該当する場合
【０１０９】
（評価２：（Ａ）／（Ｃ）比、（Ｂ）／（Ｃ）比）
下記式に基づき、ピーク（Ａ）に対する最小値（Ｃ）の比率（以下「ＡＣ比」ともいう）、及び、ピーク（Ｂ）に対する最小値（Ｃ）の比率（以下「ＢＣ比」ともいう）を算出した。
ＡＣ比＝［ピーク（Ａ）高さ］／［最小値（Ｃ）高さ］
ＢＣ比＝［ピーク（Ｂ）高さ］／［最小値（Ｃ）高さ］
【０１１０】
表には、このＡＢ比について、下記条件に基づき以下のように判定した結果を示す。
条件１：  （ＡＣ比）≦３  又は  （ＢＣ比）≦２
条件２：  ３＜（ＡＣ比）  且つ  ２＜（ＢＣ比）
条件３：  ８≦（ＡＣ比）≦１２０  且つ  ３≦（ＢＣ比）≦１００
条件４：  ３０≦（ＡＣ比）≦６０  且つ  ４≦（ＢＣ比）≦２０                  
条件５：  ３０≦（ＡＣ比）≦４０  且つ  １０≦（ＢＣ比）≦１５
（判定）
「×」：条件１に該当する場合
「△」：条件２のみに該当する場合
「●」：条件２、３に該当し、条件４、５に該当しない場合
「○」：条件２〜４に該当し、条件５に該当しない場合
「◎」：条件２〜５の全てに該当する場合
【０１１１】
＜空隙率の評価＞
厚み４００μｍのＣステージシートを用い、該Ｃステージシート内に含まれる空隙の割合（空隙率）を評価した。
空隙率（φ）は、理論密度（ρT）と実測の密度（ρE）から下記の式（ｂ）により算出した。
空隙率（φ）＝（１−ρE／ρT）    ・・・（ｂ）
【０１１２】
なお、実測の密度（ρE）については、メトラートレド社製の密度測定装置を用いて測定した。
即ち、実測の密度（ρE）については、ＪＩＳ  Ｋ７１１２：１９９９に準じ２５℃の水を用いた水中置換法により求めた。
また、理論密度（ρT）は、窒化アルミニウムの密度を３．２６ｇ／ｃｍ3、エポキシ樹脂などの密度を１．３ｇ／ｃｍ3として算出した。
例えば、窒化アルミニウム粒子を８５．３質量％含むポリマー組成物１００ｇは、体積が２６．２ｃｍ3（８５．３／３．２６）の窒化アルミニウム粒子と、体積が１１．３ｃｍ3（１４．７／１．３）のポリマーのみによって構成されているものと考え、理論密度をおおよそ２．６６ｇ／ｃｍ3（１００／（２６．２＋１１．３））として計算した。
【０１１３】
表には、この空隙率について、以下のように判定した結果を示す。
「×」：空隙率３．０％以上
「○」：空隙率３．０％未満
【０１１４】
＜熱伝導率の評価＞
前記のようにして作製した４００μｍ厚みのＣステージシートから、一辺１ｃｍの正方形のテストピースと直径２．５ｃｍの円形のテストピースとを切り出し、黒化処理として受光部と検出部にそれぞれレーザー加工用反射防止剤であるＦＣ−１５３ブラックガードスプレーを薄く塗布し（乾燥厚み１０μｍ以下）、前記正方形テストピースを厚み方向の熱拡散率測定用試料とし、前記円形テストピースを面方向の熱拡散率測定用試料とした。
【０１１５】
次に、下記表２に示す評価条件でキセノンフラッシュを用いてＣステージシートの厚み方向と面方向との熱拡散率を測定し、得られた熱拡散率に上記で算出した理論密度と理論的な比熱とを乗じることで熱伝導率を求めた。
【表２】
2015168791.tif 000012
【０１１６】
なお、ポリマー組成物の理論比熱は、窒化アルミニウム粒子の比熱を０．７４ｋＪ／ｋｇＫ、エポキシ樹脂などの比熱を１．５ｋＪ／ｋｇＫとして算出した。
例えば、窒化アルミニウム粒子を８５．３質量％含むポリマーは、理論比熱をおおよそ０．８５ｋＪ／ｋｇＫ（０．８５３×０．７４＋０．１４７×１．５）として算出した。
【０１１７】
＜流動性の評価＞
前記の方法により約１ｍｍ厚みとなるように作製したを用いて圧縮粘弾性試験を実施した。
まず、Ｂステージシートから一辺１５ｍｍの正方形のテストピースを切り出した。
このテストピースを英弘精機社製の引張圧縮試験機（テクスチャーアナライザー）のステージに乗せて、付属の恒温槽により温度雰囲気を８０℃にセットして、φ５ｍｍのステンレス製の探子を用いて圧縮試験を行った。
この時の圧縮弾性率を求めて、流動性の指標とし下記のように判定を行った。
（判定：基準）
「×」：圧縮弾性率が１００ＭＰａ以上
「△」：圧縮弾性率が５０ＭＰａ以上１００ＭＰａ未満
「●」：圧縮弾性率が２５ＭＰａ以上５０ＭＰａ未満
「○」：圧縮弾性率が１０ＭＰａ以上２５ＭＰａ未満
「◎」：圧縮弾性率が１０ＭＰａ未満
【０１１８】
【表３】
2015168791.tif 000013
【０１１９】
【表４】
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【０１２０】
【表５】
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【０１２１】
上記の結果からも、本発明によれば窒化アルミニウム粒子が高充填されながらも熱伝導性成形体に気泡を混入させるおそれの低いポリマー組成物が得られることがわかる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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