(57)【要約】本発明は、フェノール樹脂と、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下のベーマイトとを含有することを特徴とするフェノール樹脂組成物、及び更に、ベンゾオキサジン樹脂を、フェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂との質量比が９５／５〜２５／７５となる範囲内で含む、フェノール樹脂組成物に関する。その具体的態様として、そのベーマイトのアスペクト比が１〜１００であること、さらに充填材としてアルミナ系化合物とを含有すること、フェノール樹脂１００質量部に対してベーマイト１〜１５０質量部となる割合で含有することを特徴とする。【特許請求の範囲】
【請求項１】
フェノール樹脂と、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下のベーマイトとを含有することを特徴とするフェノール樹脂組成物。
【請求項２】
フェノール樹脂と、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下のベーマイトとを含有し、又そのベーマイトのアスペクト比が１〜１００であることを特徴とするフェノール樹脂組成物。
【請求項３】
フェノール樹脂と、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下のベーマイトと、さらに充填材としてアルミナ系化合物とを含有することを特徴とするフェノール樹脂組成物。
【請求項４】
フェノール樹脂と、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下のベーマイトと、さらに充填材としてアルミナ系化合物とを含有し、又そのベーマイトのアスペクト比が１〜１００であることを特徴とするフェノール樹脂組成物。
【請求項５】
フェノール樹脂と、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下のベーマイトとを、フェノール樹脂１００質量部に対してベーマイト１〜１５０質量部となる割合で含有することを特徴とするフェノール樹脂組成物。
【請求項６】
フェノール樹脂と、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下のベーマイトとを、フェノール樹脂１００質量部に対してベーマイト１〜１５０質量部となる割合で含有し、さらに充填剤としてアルミナ系化合物を含有することを特徴とするフェノール樹脂組成物。
【請求項７】
フェノール樹脂と、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下であり、又アスペクト比が１〜１００であるベーマイトとを、フェノール樹脂１００質量部に対してベーマイト１〜１５０質量部となる割合で含有することを特徴とするフェノール樹脂組成物。
【請求項８】
フェノール樹脂と、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下であり、又アスペクト比が１〜１００であるベーマイトとを、フェノール樹脂１００質量部に対してベーマイト１〜１５０質量部となる割合で含有し、さらに充填剤としてアルミナ系化合物を含有することを特徴とするフェノール樹脂組成物。
【請求項９】
熱硬化性を有する、請求項１〜８のいずれかに記載のフェノール樹脂組成物。
【請求項１０】
更に、ベンゾオキサジン樹脂を、フェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂との質量比が９５／５〜２５／７５となる範囲内で含む、請求項１〜４のいずれかに記載のフェノール樹脂組成物。
【請求項１１】
更に、ベンゾオキサジン樹脂を、フェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂との質量比が９５／５〜２５／７５となる範囲内で含む（但し、ベーマイト１〜１５０質量部の含量は、フェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂の合計量の１００質量部に対する割合とする。）、請求項５〜８のいずれかに記載のフェノール樹脂組成物。
【請求項１２】
熱硬化性を有する、請求項１０に記載のフェノール樹脂組成物。
【請求項１３】
熱硬化性を有する、請求項１１に記載のフェノール樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、熱伝導性と機械的強度に優れたフェノール樹脂組成物に関するものであり、特に、本発明は、熱伝導性と機械的強度に優れ、かつ作業性と成形性に優れたフェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂を含む樹脂組成物に関するものである。
【背景技術】  従来、フェノール樹脂組成物は、耐熱性や機械的強度、寸法安定性などに優れていることから、電気電子部品や自動車用部品等に用いられている。こうした分野では、部品自体の発熱や高温雰囲気での使用によって性能が低下するという問題があり、材料の熱伝導率を高くすることが求められていた。
こうした問題に対し、充填材としてグラファイトやカーボン繊維を用いることで材料の熱伝導率を向上させるという方法が検討されていたが、これらの基材は導電性を有するため絶縁抵抗が大幅に低下してしまい電気電子部品には適用しにくいという問題があった。また、充填剤として、シリカ粉末やアルミナ粉末等の熱伝導率の高い基材を用いる場合もあったが、熱伝導率を高めるためにこれらの基材を多量に配合する必要があり、機械的強度が低下するという問題もあった（特開２００２−２２０５０７号公報）。
また、従来樹脂組成物の機械的特性及び耐熱性を改善するために添加されていたガラス繊維をはじめとする繊維状フィラーは、成型時の流れ方向とそれに直行する方向とで得られた成型品の性質、特に線膨張係数に差が生ずる（異方性）という問題があったが、それらを解決するためにフィラーとして、外形サイズが０．５〜１５μｍ（５００ｎｍ〜１５００ｎｍ）であり、アスペクト比１０〜１００であるベーマイトを用いること、およびその樹脂としてフェノール樹脂を用いること、が知られている（特開２００１−２６１９７６号公報）。しかしながら、これらの組成物では熱伝導性、機械的強度、混練作業性、成形性が共に改善されているとは言えなかった。
一方、材料の流動性が低下し混練作業性、成形性を損なうという問題もあったため、従来の一般的なフェノール樹脂に比べ硬化前の溶融粘度が低く流動性が優れているベンゾオキサジン樹脂を用い、材料の流動性を確保する試みがなされてきた（特開平１１−０７１４９８号公報及び特開２００１−０６４４８０号公報）。しかしながら、ベンゾオキサジン樹脂を用いた場合には機械的強度が不十分であり、より優れた性能を有する樹脂組成物が求められていた。
【発明の開示】
本発明の目的は、熱伝導性と機械的強度に優れたフェノール樹脂組成物を提供することにある。
また、本発明の目的は、熱伝導性と機械的強度に優れ、かつ混練作業性、成形性が良いフェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂を含む（熱硬化性）樹脂組成物を提供することにある。
本発明者らは、前記課題を克服するために鋭意研究した結果、フェノール樹脂に対して特定の粒子径を有するベーマイトを配合することによって熱伝導性と機械的強度に優れたフェノール樹脂組成物が得られることを見出し、この知見をもとにして研究を重ね本発明を完成するに至った。
また、本発明者らは、上記フェノール樹脂組成物に関して、更にそれらの樹脂組成物の特性を改善するために鋭意研究した結果、フェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂の混合樹脂に対して特定の粒子径を有するベーマイトを配合することによって、熱伝導性と機械的強度に優れ、かつ、混練作業性、成形性が良好なフェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂を含む樹脂組成物が得られることを見出し、この知見をもとにしてさらに研究を重ね、前記本発明の改良発明を完成するに至った。
すなわち、本発明のフェノール樹脂組成物は、フェノール樹脂と平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下のベーマイトを含有することを特徴とする。
また、特に、本発明のフェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂を含む樹脂組成物は、フェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂とを質量比で９５／５〜２５／７５の範囲で併用し、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下のベーマイトを含有することを特徴とする。
【発明の効果】
本発明のフェノール樹脂組成物は、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下のベーマイトを配合することによって、従来のフェノール樹脂組成物と比べて機械的強度と熱伝導率が向上しており、半導体封止材等の電気電子部品や自動車部品用の成形材料をはじめとして、機械部品や積層板、シート材料等の各種用途にも好適に用いられる。
また、本発明のフェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂を含む樹脂組成物は、熱硬化性樹脂としてフェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂とを併用し、さらに平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下のベーマイトを配合することによって、高い機械的強度と熱伝導率を有するとともに作業性や成形性にも優れたものが得られるため、半導体封止材等の電気電子部品や自動車部品等の成形材料をはじめとして、機械部品や積層板、シート材料等の各種用途にも好適に用いられる。
本発明においては、フェノール樹脂として、ノボラック型フェノール樹脂あるいはレゾール型フェノール樹脂が用いられ、これらはそれぞれ単独でもよくまた併用してもよい。なかでもノボラック型フェノール樹脂が好適に用いられ、この場合には硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンがノボラック樹脂１００質量部に対し５〜４０質量部程度配合される。
本発明において用いられるベーマイトは、一般式ＡｌＯ（ＯＨ）で表される水酸化酸化アルミニウムを少なくとも９０％以上含有した無機化合物である。本発明においては、ベーマイトの平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下という微細なものが用いられ、好ましくは１〜１００ｎｍ、さらに好ましくは５〜５０ｎｍ、最も好ましくは１０〜２０ｎｍである。また、ベーマイトの形状は特に限定はされず、球状、板状、針状、円筒状、無定形など種々の形状のものが用いられるが、入手のしやすさや機械的強度の向上といった観点から針状もしくは円筒状のものが好ましく、さらに、アスペクト比｛＝平均粒子径（長径）／平均粒子径（短径）｝が１〜１００であることが好ましく、さらに、好ましくは５〜５０のものが用いられる。尚、本発明においては、このような１００ナノメートル以下の微細なサイズを有するベーマイトを以下「ナノアルミナ」と呼ぶこととする。
本発明におけるナノアルミナの配合量は、フェノール樹脂組成物の要求物性や用途に応じて適宜決められるが、フェノール樹脂１００質量部に対して１〜１５０質量部配合されることが好ましく、さらに好ましくは５〜１００質量部である。１質量部より少ないと機械的強度や熱伝導性といった性能が十分に発現されず、１５０質量部より多くなると、流動性が低下し混練や成形がしにくくなるため好ましくない。
本発明において更にベンゾオキサジン樹脂を含む場合は、ナノアルミナの配合量は、フェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂とを含む樹脂組成物の要求物性や用途に応じて適宜決められるが、フェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂の合計量の１００質量部に対して１〜１５０質量部配合されることが好ましく、さらに好ましくは５〜１００質量部である。１質量部より少ないと機械的強度や熱伝導性といった性能が十分に発現されず、１５０質量部より多くなると、流動性が低下し混練や成形がしにくくなるため好ましくない。
本発明のフェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂とを含む熱硬化性樹脂組成物においては、フェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂とが質量比で９５／５〜２５／７５の範囲で用いられる。好ましくは９０／１０〜３０／７０（質量比）である。フェノール樹脂がこの範囲より多くなると混練作業性が悪くなる傾向があり、この範囲より少なくなると機械的強度が低下する傾向がある。
また、本発明に用いられるベンゾオキサジン樹脂は、分子内にジヒドロベンゾオキサジン環を有する熱硬化性樹脂であって、例えば、以下の一般式（１）〜（４）で表される化合物が挙げられる。
2005005541.tif 000002
（式中、Ｒ１はアルキル基、同じくアリール基、同じくアルケニル基、同じくアルキニル基、または同じくアラルキル基を示す。Ｒ２は水素原子、または置換基を有していてもよいアルキル基、同じくアリール基、同じくアルコキシ基、同じくアルケニル基、同じくアルキニル基、同じくアラルキル基、もしくはハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アルコキシカルボニル基、水酸基、アルキル（アリール）スルホニル基などが１置換、２置換、３置換、または４置換したものを示す。）
2005005541.tif 000003
（一般式（２）中、Ｒ１は置換基を有していてもよいアルキル基、同じくアリール基、同じくアルケニル基、同じくアルキニル基、または同じくアラルキル基を示す。Ｒ３は単結合、または置換基を有していてもよいアルキレン基、同じくアリーレン基、同じくアルケニレン基、同じくアルキニレン基、同じくアラルキレン基、またはカルボニル基、エーテル基、チオエーテル基、シリレン基、シロキサン基、メチレンエーテル基、エステル基、スルホニル基などを示す。Ｒ４およびＲ５は同一または異なって水素原子、または置換基を有していてもよいアルキル基、同じくアリール基、同じくアルコキシ基、同じくアルケニル基、同じくアルキニル基、同じくアラルキル基、もしくはハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アルコキシカルボニル基、水酸基、アルキル（アリール）スルホニル基などが１置換、２置換、または３置換したものを示す。）
2005005541.tif 000004
（一般式（３）中、Ｒ１は置換基を有していてもよいアルキル基、同じくアリール基、同じくアルケニル基、同じくアルキニル基、または同じくアラルキル基を示す。Ｒ２は水素原子、または置換基を有していてもよいアルキル基、同じくアリール基、同じくアルコキシ基、同じくアルケニル基、同じくアルキニル基、同じくアラルキル基、もしくはハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アルコキシカルボニル基、水酸基、アルキル（アリール）スルホニル基などを示す。ｎは２〜２００の整数である。）
2005005541.tif 000005
（一般式（４）中、Ｒ１は置換基を有していてもよいアルキル基、同じくアリール基、同じくアルケニル基、同じくアルキニル基、または同じくアラルキル基を示す。Ｒ２は水素原子、または置換基を有していてもよいアルキル基、同じくアリール基、同じくアルコキシ基、同じくアルケニル基、同じくアルキニル基、同じくアラルキル基、もしくはハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アルコキシカルボニル基、水酸基、アルキル（アリール）スルホニル基などを示す。ｍは０〜１００の整数である。）
本発明においては、未硬化時流動性があり、硬化後の機械的物性に優れる上記一般式（２）で示される化合物が特に好ましい。
本発明のフェノール樹脂組成物（又は、フェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂を含む樹脂組成物）には、さらに目的に応じて無機充填材や有機充填材など種々の充填材が配合される。
無機充填材としては、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、硫酸カルシウム、シリカ、パーライト、シラスバルーン、けいそう土、アルミナ系化合物、ケイ酸カルシウム、タルク、ガラス繊維、炭素繊維、ホウ素繊維、炭化ケイ素繊維、チタン酸カリウム繊維などが挙げられる。また、有機充填材としては、木粉、合板粉、熱硬化性樹脂硬化物粉末、アラミド繊維、粉砕布、パルプ、ゴム、カシューダスト等が挙げられる。
これらの中でも、本発明においてはアルミナ系化合物が好ましい。アルミナ系化合物としては、アルミナをはじめとして、カオリン、クレー、マイカ、ホウ酸アルミニウム、バーミキュライト、スメクタイト等のＡｌ２Ｏ３成分を含有するものが挙げられ、アルミナが特に好ましい。
これらの充填材の配合量は特に限定はされないが、フェノール樹脂１００質量部に対して１０〜５００質量部を配合することが好ましく、さらに好ましくは１００〜４００質量部である。
本発明において更にベンゾオキサジン樹脂を含む場合は、充填材の配合量は、フェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂の合計量の１００質量部に対して１０〜６００質量部配合されることが好ましく、さらに好ましくは１００〜５００質量部である。
また、本発明のフェノール樹脂組成物においては、必要に応じてフェノール樹脂以外の熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を併用することができる。
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、ポリ塩化ビニル等の汎用プラスチック、ポリアミド、ＡＢＳ樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンエーテル、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン等のエンジニアリングプラスチック等が挙げられる。
また、上記熱硬化性樹脂としては、ベンゾオキサジン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル、ビニルエステル、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリイミド、尿素樹脂、メラミン含有樹脂、ポリウレタン等が挙げられる。
また、本発明のフェノール樹脂（またはフェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂を含む樹脂）組成物には、所望により従来のフェノール樹脂組成物において用いられている各種添加剤、例えば、ステアリン酸カルシウムやステアリン酸亜鉛のような離型剤もしくは滑剤、ヒンダードフェノール系の酸化防止剤、ヒンダードアミン系の光安定剤、ベンゾトリアゾール系の紫外線吸収剤、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシランやアミノプロピルトリエトキシシランなどのシランカップリング剤、およびカーボンブラック等の着色剤などを添加することができる。
本発明にあってはフェノール樹脂とナノアルミナ、さらに目的に応じて充填材、添加剤等を所定量配合し、又は、フェノール樹脂、ベンゾオキサジン樹脂及びナノアルミナを所定量配合し、さらに目的に応じて充填材、添加剤等を配合し、それらを加圧ニーダー、二軸押出機、ヘンシェルミキサー、ミキシング熱ロール等で加熱混練した後、粉砕あるいはペレット化することによってそれぞれのフェノール樹脂とナノアルミナを含む樹脂組成物、又はフェノール樹脂、ベンゾオキサジン樹脂及びナノアルミナを含む樹脂組成物として製造することができる。特に、本発明においては、それらのフェノール樹脂を含む樹脂組成物の物性を十分に発現させるために、あらかじめ溶融したフェノール樹脂にナノアルミナを添加するか、あるいはフェノール樹脂とナノアルミナを混合した後溶融するなどの方法によってナノアルミナを均一に分散させた後、充填材や添加剤を配合して加熱混練することが好ましい。こうして得られたフェノール樹脂組成物は、射出成形、圧縮成形、トランスファー成形など各種の成形方法を用いて所望の成形品を製造することができる。更にベンゾオキサジン樹脂を組成分とする熱硬化性樹脂組成物を成形材料とする場合には、上記工程中、充填材、添加剤等と共に添加混合することができる。
本発明のフェノール樹脂組成物が優れた熱伝導性や機械的強度を発現する理由は定かではないが、フェノール樹脂とナノアルミナが溶融混合もしくは加熱混練されることによってナノアルミナが樹脂組成物中に均一に分散され、さらに一部のナノアルミナがフェノール樹脂のフェノール性水酸基と化学結合し、特にアルミナ系の無機充填材を配合した場合に、ナノアルミナとアルミナがカップリング剤的な相互作用を及ぼす状態になっているためではないかと推測される。
特に、本発明に関してフェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂を含み、更にナノアルミナを含む熱硬化性樹脂組成物が優れた熱伝導性や機械的強度を発現する理由は定かではないが、下記一般式（５）で表させる反応が起きているためと推測される。
2005005541.tif 000006
（一般式（５）中、Ｒ１は置換基を有していてもよいアルキル基、同じくアリール基、同じくアルケニル基、同じくアルキニル基、または同じくアラルキル基を示す。）
また特にベンゾオキサジン樹脂を更に加える場合の機能については、フェノール樹脂、ベンゾオキサジン樹脂及びナノアルミナが加熱混練されることによって、ナノアルミナが樹脂組成物中に均一に分散され、さらにナノアルミナ表面の反応性が大きいため一部のナノアルミナがフェノール樹脂のフェノール性水酸基とベンゾオキサジン樹脂の開環反応によって生成するフェノール性水酸基と化学結合することにより、本発明の樹脂組成物が優れた熱伝導性と機械的強度を有するものと思われる。一方、短径が１００ｎｍより大きなベーマイトを用いた場合には、一部のベーマイトはフェノール樹脂のフェノール性水酸基とベンゾオキサジン樹脂の開環反応によって生成するフェノール性水酸基と化学結合するものの、反応性が低くナノアルミナの場合ほど化学結合していないのではないかと考えられる。
また、特にアルミナ系の無機充填材を配合した場合には、ナノアルミナとアルミナがカップリング剤的な相互作用を及ぼす状態になっており、フェノール樹脂とナノアルミナが強固に結びついているため、機械的強度に優れた樹脂組成物が得られると推測される。
【実施例】  本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。なお、得られたフェノール樹脂組成物（又は、フェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂を含む樹脂組成物）の性能は以下に示す方法に従って評価した。
（１）熱伝導率
プローブ法によって測定した。
（２）曲げ強度、曲げ弾性率
ＪＩＳＫ６９１１に準拠し、曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。
（３）混練作業性
フェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂を含む樹脂組成物のミキシング熱ロール表面への付着の有無を目視で確認した。
（４）成形性
得られた成形品のムラの有無を目視で確認した。
以下の実施例においては、本発明の主な実施態様であるフェノール樹脂と平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下のベーマイトを含有することを主たる特徴とするフェノール樹脂組成物、とフェノール樹脂及びベンゾオキサジン樹脂と平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下のベーマイトを含有することを主たる特徴とするフェノール樹脂組成物（熱硬化性樹脂）に関して順次説明する。
実施例１〜６においては、フェノール樹脂と平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下のベーマイトを含有することを主たる特徴とするフェノール樹脂組成物に係る本発明についての実施例を説明する。又、それらの樹脂組成物により得られる特性と、本発明の構成を満たさない比較例１〜３のフェノール樹脂組成物により得られる特性とを対比して本発明により得られる作用効果を明らかにしている。
実施例７〜１４においては、フェノール樹脂及びベンゾオキサジン樹脂と平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下のベーマイトを含有することを主たる特徴とするフェノール樹脂組成物（熱硬化性樹脂組成物）に係る本願発明についての実施例を説明する。又、それらの樹脂組成物により得られる特性と、本発明の構成を満たさない比較例４〜８のフェノール樹脂組成物により得られる特性とを対比して、本発明に関して、特に樹脂成分としてフェノール樹脂及びベンゾオキサジン樹脂とを含む樹脂組成物により得られる作用効果を明らかにしている。
上記実施例と比較例に関して、留意すべき事項として、比較例４は、本発明のフェノール樹脂と平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下のベーマイトを含有することを主たる特徴とするフェノール樹脂組成物に係るものの「実施例」に該当するが、ここでは、本発明の別の態様である、更にベンゾオキサジン樹脂を含む実施例と対比する意味で「比較例」と称している。
［実施例１］
ノボラック型フェノール樹脂（旭有機材工業（株）製、ＣＰ５０４）１００質量部を１８０℃に加熱して溶融状態としたところに、ベーマイト｛サンゴバン社製ＣＡＭ９０１０、平均粒子径（短径）１０ｎｍ、平均粒子径（長径）９０ｎｍ、アスペクト比９｝５．４質量部を添加し２時間溶融混合した後、さらにアルミナ（日本軽金属（株）製Ａ−２１、平均粒子径８０μｍ）３６２質量部、ヘキサメチレンテトラミン１０質量部、ステアリン酸１質量部を配合したものをミキシング熱ロールで混練後、粉砕してフェノール樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を、金型温度１８０℃、硬化時間１５分、型締め圧力５ｔの成形条件で圧縮成形し、ＪＩＳ曲げ試験片（８０×１０×４ｍｍ）を得た。
さらに得られた試験片について２００℃×８時間のアフターキュアを行い、熱伝導率、曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。これらの結果を表１に示す。
［実施例２］
配合割合を表１に示すように変更した以外は実施例１と同様にして樹脂組成物を製造し試験片を得た後、性能を評価した。結果を表１に示す。
［実施例３］
ノボラック型フェノール樹脂（旭有機材工業（株）製、ＣＰ５０４）１００質量部、ベーマイト｛サンゴバン社製、ＣＡＭ９０１０、平均粒子径（短径）１０ｎｍ、平均粒子径（長径）９０ｎｍ、アスペクト比９｝１３．６質量部、アルミナ（日本軽金属（株）製、Ａ−２１、平均粒子径８０μｍ）３５２質量部、ヘキサメチレンテトラミン１０質量部、ステアリン酸１質量部を配合したものをミキシング熱ロールで混練後、粉砕してフェノール樹脂組成物を得た。その後、実施例１と同様にして試験片を作成し性能を評価した。結果を表１に示す。
［実施例４〜６］
表１に示すような割合で配合した以外は実施例３と同様にして樹脂組成物及び試験片を得、性能を評価した。結果を表１に示す。尚、表中のベンジルエーテル型レゾール樹脂は旭有機材工業（株）製ＣＰ７０１改、アンモニアレゾール樹脂は旭有機材工業（株）製ＳＰ４５６Ａ、アルミナ（平均粒子径４μｍ）は住友化学工業（株）製ＡＭ−２１を用いた。
比較例１〜３
表１に示すような割合で配合した以外は実施例３と同様にして樹脂組成物及び試験片を得、性能を評価した。結果を表１に示す。なお、比較例２では、ベーマイトとして、河合石灰工業（株）製セラシュールＢＭＢ｛平均粒子径（短径）１μｍ、アスペクト比２｝を用いた。比較例１および２では、ベーマイトを用いなかった。また、比較例３においては、ガラス繊維として、セントラル硝子（株）製チョップドストランドＥＣＳ０３−１６７Ｓを用いた。
2005005541.tif 000007
［実施例７］
フェノールノボラック樹脂（旭有機材工業（株）製、ＣＰ５０６ＦＢ）８１質量部、ヘキサメチレンテトラミン９質量部、ベンゾオキサジン樹脂（四国化成工業（株）製、Ｆ−ａ型）１０質量部、ベーマイト｛サンゴバン社製、ＣＡＭ９０１０、平均粒子径（短径）１０ｎｍ、平均粒子径（長径）９０ｎｍ、アスペクト比９｝３０質量部、アルミナ（日本軽金属（株）製、Ａ−２１、平均粒子径８０μｍ）４５３質量部配合したものをミキシング熱ロールで混練後、粉砕して熱硬化性樹脂組成物を得た。
得られた樹脂組成物を、金型温度１８０℃、硬化時間１５分、型締め圧力３．５ｔの成形条件で圧縮成形し、ＪＩＳ曲げ試験片（８０×１０×４ｍｍ）を得た。
さらに得られた試験片について１８０℃×４時間のアフターキュアを行い、熱伝導率、曲げ強度及び曲げ弾性率を測定した。これらの結果を表２に示す。
［実施例８〜１４］
表２に示すような割合で配合した以外は実施例７と同様にして樹脂組成物および試験片を得、性能を評価した。結果を表２に示す。
2005005541.tif 000008
比較例４〜８
表３に示すような割合で配合した以外は実施例７と同様にして樹脂組成物および試験片を得、性能を評価した。結果を表３に示す。尚、比較例６では、ベーマイトとして河合石灰工業（株）製セラシュールＢＭＢ｛平均粒子径（短径）１μｍ、アスペクト比２｝を用い、比較例８ではガラス繊維としてセントラル硝子（株）製チョップドストランドＥＣＳ０３−１６７Ｓを用いた。
2005005541.tif 000009
実施例７と比較例４とを比較すると、実施例７ではベンゾオキサジン樹脂を１０部添加していることにより混練作業性、成形性、機械的強度に優れた樹脂組成物であるが、比較例４では、ベンゾオキサジン樹脂を添加していないため、機械的強度は優れているが、混練作業性、成形性が困難な樹脂組成物である。
実施例１１と比較例５を比較すると、実施例１１ではベンゾオキサジン樹脂を７０部添加していることにより混練作業性、成形性、機械的強度に優れた樹脂組成物であるが、比較例５では、ベンゾオキサジン樹脂を９０部添加していることにより混練作業性、成形性は優れているが、機械的強度に優れていない樹脂組成物である。
実施例１０と比較例６を比較すると、実施例１０では平均粒子径（短径）が１０ｎｍのベーマイトを用いることにより混練作業性、成形性、機械的強度に優れた樹脂組成物であるが、比較例６では、平均粒子径（短径）が１μｍのベーマイトを用いることにより混練作業性、成形性は優れているが、機械的強度に優れていない樹脂組成物である。
実施例１０と比較例７を比較すると、実施例１０では平均粒子径（短径）が１０ｎｍのベーマイトを用いることにより混練作業性、成形性、機械的強度に優れた樹脂組成物であるが、比較例７では、ベーマイトを用いていないことにより混練作業性、成形性は優れているが、機械的強度に優れていない樹脂組成物である。
実施例１１と比較例８を比較すると、実施例１１では平均粒子径（短径）が１０ｎｍのベーマイトを用いることにより混練作業性、成形性、機械的強度、熱伝導率に優れた樹脂組成物であるが、比較例８では、ガラス繊維を用いることにより混練作業性、成形性、機械的強度に優れているが熱伝導率が優れていない樹脂組成物である。
【産業上の利用可能性】  本発明のフェノール樹脂組成物は、半導体封止材等の電気電子部品や自動車部品等の成形材料をはじめとして、機械部品や積層板、シート材料等の各種用途にも好適に用いられる。
【手続補正書】
【提出日】平成17年4月12日(2005.4.12)
【手続補正００１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
フェノール樹脂と、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下の針状又は円筒状のベーマイトとを含有することを特徴とするフェノール樹脂組成物。
【手続補正００２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
フェノール樹脂と、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下の針状又は円筒状のベーマイトとを含有し、又そのベーマイトのアスペクト比が１〜１００であることを特徴とするフェノール樹脂組成物。
【手続補正００３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３】
フェノール樹脂と、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下の針状又は円筒状のベーマイトと、さらに充填材としてアルミナ系化合物とを含有することを特徴とするフェノール樹脂組成物。
【手続補正００４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項４】
フェノール樹脂と、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下の針状又は円筒状のベーマイトと、さらに充填材としてアルミナ系化合物とを含有し、又そのベーマイトのアスペクト比が１〜１００であることを特徴とするフェノール樹脂組成物。
【手続補正００５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
フェノール樹脂と、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下の針状又は円筒状のベーマイトとを、フェノール樹脂１００質量部に対してベーマイト１〜１５０質量部となる割合で含有することを特徴とするフェノール樹脂組成物。
【手続補正００６】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項６】
フェノール樹脂と、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下の針状又は円筒状のベーマイトとを、フェノール樹脂１００質量部に対してベーマイト１〜１５０質量部となる割合で含有し、さらに充填材としてアルミナ系化合物を含有することを特徴とするフェノール樹脂組成物。
【手続補正００７】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
フェノール樹脂と、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下であり、又アスペクト比が１〜１００である針状又は円筒状のベーマイトとを、フェノール樹脂１００質量部に対してベーマイト１〜１５０質量部となる割合で含有することを特徴とするフェノール樹脂組成物。
【手続補正００８】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
フェノール樹脂と、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下であり、又アスペクト比が１〜１００である針状又は円筒状のベーマイトとを、フェノール樹脂１００質量部に対してベーマイト１〜１５０質量部となる割合で含有し、さらに充填材としてアルミナ系化合物を含有することを特徴とするフェノール樹脂組成物。
【手続補正００９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
に線膨張係数に差が生ずる（異方性）という問題があったが、それらを解決するためにフィラーとして、外形サイズが０．５〜１５μｍ（５００ｎｍ〜１５０００ｎｍ）であり、アスペクト比１０〜１００であるベーマイトを用いること、およびその樹脂としてフェノール樹脂を用いること、が知られている（特開２００１−２６１９７６号公報）。しかしながら、これらの組成物では熱伝導性、機械的強度、混練作業性、成形性が共に改善されているとは言えなかった。
一方、材料の流動性が低下し混練作業性、成形性を損なうという問題もあったため、従来の一般的なフェノール樹脂に比べ硬化前の溶融粘度が低く流動性が優れているベンゾオキサジン樹脂を用い、材料の流動性を確保する試みがなされてきた（特開平１１−０７１４９８号公報及び特開２００１−０６４４８０号公報）。しかしながら、ベンゾオキサジン樹脂を用いた場合には機械的強度が不十分であり、より優れた性能を有する樹脂組成物が求められていた。
【発明の開示】
本発明の目的は、熱伝導性と機械的強度に優れたフェノール樹脂組成物を提供することにある。
また、本発明の目的は、熱伝導性と機械的強度に優れ、かつ混練作業性、成形性が良いフェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂を含む（熱硬化性）樹脂組成物を提供することにある。
本発明者らは、前記課題を克服するために鋭意研究した結果、フェノール樹脂に対して特定の粒子径を有するベーマイトを配合することによって熱伝導性と機械的強度に優れたフェノール樹脂組成物が得られることを見出し、この知見をもとにして研究を重ね本発明を完成するに至った。


【手続補正０１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
また、本発明者らは、上記フェノール樹脂組成物に関して、更にそれらの樹脂組成物の特性を改善するために鋭意研究した結果、フェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂の混合樹脂に対して特定の粒子径を有するベーマイトを配合することによって、熱伝導性と機械的強度に優れ、かつ、混練作業性、成形性が良好なフェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂を含む樹脂組成物が得られることを見出し、この知見をもとにしてさらに研究を重ね、前記本発明の改良発明を完成するに至った。
すなわち、本発明のフェノール樹脂組成物は、フェノール樹脂と平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下の針状又は円筒状のベーマイトを含有することを特徴とする。
また、特に、本発明のフェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂を含む樹脂組成物は、フェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂とを質量比で９５／５〜２５／７５の範囲で併用し、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下の針状又は円筒状のベーマイトを含有することを特徴とする。
【発明の効果】
本発明のフェノール樹脂組成物は、平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下の針状又は円筒状のベーマイトを配合することによって、従来のフェノール樹脂組成物と比べて機械的強度と熱伝導率が向上しており、半導体封止材等の電気電子部品や自動車部品用の成形材料をはじめとして、機械部品や積層板、シート材料等の各種用途にも好適に用いられる。
また、本発明のフェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂を含む樹脂組成物は、熱硬化性樹脂としてフェノール樹脂とベンゾオキサジン樹脂とを併用し、さらに平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下の針状又は円筒状のベーマイトを配合することによって、高い機械的強度と熱伝導率を


【手続補正０１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
有するとともに作業性や成形性にも優れたものが得られるため、半導体封止材等の電気電子部品や自動車部品等の成形材料をはじめとして、機械部品や積層板、シート材料等の各種用途にも好適に用いられる。
本発明においては、フェノール樹脂として、ノボラック型フェノール樹脂あるいはレゾール型フェノール樹脂が用いられ、これらはそれぞれ単独でもよくまた併用してもよい。なかでもノボラック型フェノール樹脂が好適に用いられ、この場合には硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンがノボラック樹脂１００質量部に対し５〜４０質量部程度配合される。
本発明において用いられるベーマイトは、一般式ＡｌＯ（ＯＨ）で表される水酸化酸化アルミニウムを少なくとも９０％以上含有した無機化合物である。本発明においては、ベーマイトの平均粒子径（短径）が１００ｎｍ以下という微細なものが用いられ、好ましくは１〜１００ｎｍ、さらに好ましくは５〜５０ｎｍ、最も好ましくは１０〜２０ｎｍである。また、ベーマイトの形状は、入手のしやすさや機械的強度の向上といった観点から針状又は円筒状であり、さらに、アスペクト比｛＝平均粒子径（長径）／平均粒子径（短径）｝が１〜１００であることが好ましく、さらに、好ましくは５〜５０のものが用いられる。尚、本発明においては、このような１００ナノメートル以下の微細なサイズを有するベーマイトを以下「ナノアルミナ」と呼ぶこととする。
本発明におけるナノアルミナの配合量は、フェノール樹脂組成物の要求物性や用途に応じて適宜決められるが、フェノール樹脂１００質量部に対して１〜１５０質量部配合されることが好ましく、さ




【国際調査報告】
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2005005541.tif 000012
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