透明熱伝導性組成物
【課題】透明性に優れ、さらには、機械強度および熱伝導性に優れる透明熱伝導性組成物を提供する。
【解決手段】２３℃において半固形状態または固形状態である樹脂と、熱伝導性フィラーとを含有する透明熱伝導性組成物において、樹脂の屈折率と、熱伝導性フィラーの屈折率との差の絶対値を、０．０５未満とし、熱伝導率を、２Ｗ／ｍ・Ｋ以上とする。この透明熱伝導性組成物によれば、優れた透明性を確保するとともに、優れた機械強度および熱伝導性を確保することができる。そのため、この透明熱伝導性組成物は、透明性、機械強度および熱伝導性が要求される種々の放熱用途に用いることができる。
【解決手段】２３℃において半固形状態または固形状態である樹脂と、熱伝導性フィラーとを含有する透明熱伝導性組成物において、樹脂の屈折率と、熱伝導性フィラーの屈折率との差の絶対値を、０．０５未満とし、熱伝導率を、２Ｗ／ｍ・Ｋ以上とする。この透明熱伝導性組成物によれば、優れた透明性を確保するとともに、優れた機械強度および熱伝導性を確保することができる。そのため、この透明熱伝導性組成物は、透明性、機械強度および熱伝導性が要求される種々の放熱用途に用いることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明熱伝導性組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッドデバイス、高輝度ＬＥＤデバイス、電磁誘導加熱デバイスなどでは、半導体素子により電力を変換・制御するパワーエレクトロニクス技術が採用されている。パワーエレクトロニクス技術では、大電流を熱などに変換するため、半導体素子の近傍に配置される材料には、高い放熱性（高熱伝導性）が要求されている。
【０００３】
また、高輝度ＬＥＤデバイスなどにおいては、非発光部のみならず、発光部からも放熱させることが要求されており、そのため、透明性および熱伝導性にすぐれる放熱材が、要求されている。
【０００４】
例えば、透明な高分子組成物である液状シリコーン樹脂およびその硬化剤に、屈折率調整剤のシリコーンオイルと、硬化触媒とを添加し、マトリクス材とするとともに、そのマトリクス材中に、熱伝導性充填材として非晶性球状シリカを配合させて得られる透明熱伝導性組成物が、提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２４８３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかるに、引用文献１に記載の透明熱伝導性組成物は、透明性に優れる一方、機械強度に劣り、また、熱変形する場合があり、さらには、熱伝導性が不十分であるという不具合がある。
【０００７】
本発明の目的は、透明性に優れ、さらには、機械強度および熱伝導性に優れる透明熱伝導性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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の透明熱伝導性組成物は、樹脂と、熱伝導性フィラーとを含有し、前記樹脂が、２３℃において半固形状態または固形状態であり、前記樹脂の屈折率と、前記熱伝導性フィラーの屈折率との差の絶対値が、０．０５未満であり、熱伝導率が、２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴としている。
【０００９】
このような透明熱伝導性組成物によれば、優れた透明性を確保するとともに、優れた機械強度および熱伝導性を確保することができる。
【００１０】
また、本発明の透明熱伝導性組成物では、線膨張係数が、１６０ｐｐｍ／℃以下であることが好適である。
【００１１】
このような透明熱伝導性組成物によれば、良好に熱変形を抑制することができる。
【００１２】
また、本発明の透明熱伝導性組成物は、１００μｍの厚みにおいて、ヘイズ値が、０％を超過し１０％以下であり、全光線透過率が、７０％以上であることが好適である。
【００１３】
このような透明熱伝導性組成物によれば、より優れた透明性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の透明熱伝導性組成物によれば、優れた透明性を確保するとともに、優れた機械強度および熱伝導性を確保することができる。
【００１５】
そのため、本発明の透明熱伝導性組成物は、透明性、機械強度および熱伝導性が要求される種々の放熱用途に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の透明熱伝導性組成物は、樹脂と、熱伝導性フィラーとを含有している。
【００１７】
樹脂は、熱伝導性フィラーを分散できるもの、つまり、熱伝導性フィラーが分散される分散媒体（マトリックス）であって、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。
【００１８】
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリイミド、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、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。
【００１９】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体など）、アクリル樹脂（例えば、ポリメタクリル酸メチルなど）、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド（ナイロン（登録商標））、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリルスルホン、熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ウレタン樹脂、ポリアミノビスマレイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリメチルペンテン、フッ化樹脂、液晶ポリマー、オレフィン−ビニルアルコール共重合体、アイオノマー、ポリアリレート、アクリロニトリル−エチレン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体などが挙げられる。
【００２０】
これら樹脂は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【００２１】
このような樹脂として、好ましくは、熱硬化性樹脂、より好ましくは、エポキシ樹脂が挙げられる。
【００２２】
具体的には、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、脂肪族型エポキシ樹脂（脂肪族脂環式エポキシ樹脂（例えば、ジシクロ環型エポキシ樹脂など）などを含む。）、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。
【００２３】
これらエポキシ樹脂は、単独使用または２種以上併用することができる。
【００２４】
エポキシ樹脂として、好ましくは、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、脂肪族型エポキシ樹脂が挙げられる。
【００２５】
また、エポキシ樹脂は、エポキシ当量が、例えば、１００〜１００００ｇ／ｅｑｉｖ．、好ましくは、１８０〜７０００ｇ／ｅｑｉｖ．であり、軟化温度（環球法）が、例えば、１０〜１００℃、好ましくは、２０〜８０℃である。
【００２６】
また、エポキシ樹脂には、例えば、硬化剤および硬化促進剤を含有させて、エポキシ樹脂組成物として調製することができる。
【００２７】
硬化剤は、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（エポキシ樹脂硬化剤）であって、例えば、イミダゾール化合物、アミン化合物、酸無水物化合物、アミド化合物、ヒドラジド化合物、イミダゾリン化合物などが挙げられる。また、上記の他に、フェノール化合物、ユリア化合物、ポリスルフィド化合物なども挙げられる。
【００２８】
イミダゾール化合物としては、例えば、２−フェニルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾールなどが挙げられる。
【００２９】
アミン化合物としては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどの脂肪族ポリアミン、例えば、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香族ポリアミンなどが挙げられる。
【００３０】
酸無水物化合物としては、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、４−メチル−ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水物、ピロメリット酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、ジクロロコハク酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、クロレンディック酸無水物などが挙げられる。
【００３１】
アミド化合物としては、例えば、ジシアンジアミド、ポリアミドなどが挙げられる。
【００３２】
ヒドラジド化合物としては、例えば、アジピン酸ジヒドラジドなどが挙げられる。
【００３３】
イミダゾリン化合物としては、例えば、メチルイミダゾリン、２−エチル−４−メチルイミダゾリン、エチルイミダゾリン、イソプロピルイミダゾリン、２，４−ジメチルイミダゾリン、フェニルイミダゾリン、ウンデシルイミダゾリン、ヘプタデシルイミダゾリン、２−フェニル−４−メチルイミダゾリンなどが挙げられる。
【００３４】
これら硬化剤は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【００３５】
硬化剤として、好ましくは、イミダゾール化合物、酸無水物化合物が挙げられる。
【００３６】
硬化促進剤としては、例えば、トリエチレンジアミン、トリ−２，４，６−ジメチルアミノメチルフェノールなどの３級アミン化合物、例えば、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム−ｏ，ｏ−ジエチルホスホロジチオエートなどのリン化合物、例えば、４級アンモニウム塩化合物、例えば、有機金属塩化合物、例えば、それらの誘導体などが挙げられる。これら硬化促進剤は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【００３７】
エポキシ樹脂組成物における硬化剤の配合割合は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、例えば、０．５〜５０質量部、好ましくは、１〜１０質量部であり、硬化促進剤の配合割合は、例えば、０．１〜１０質量部、好ましくは、０．２〜５質量部である。
【００３８】
上記した硬化剤および／または硬化促進剤は、必要により、溶媒により溶解および／または分散された溶媒溶液および／または溶媒分散液として調製できる。
【００３９】
溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン（２−ブタノン）などケトン類、例えば、酢酸エチルなどのエステル類、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）などのアミド類などの有機溶媒などが挙げられる。また、溶媒として、例えば、水、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどのアルコール類などの水系溶媒も挙げられる。溶媒として、好ましくは、有機溶媒、さらに好ましくは、ケトン類、アミド類が挙げられる。
【００４０】
このような樹脂は、通常、２３℃において、液状、半固形状態および固形状態のいずれかの形態であるが、透明熱伝導性組成物は、必須成分として、２３℃において半固形状態または固形状態の樹脂を含有している。
【００４１】
２３℃において半固形状態または固形状態の樹脂としては、特に制限されず、上記した樹脂中、２３℃において半固形状態または固形状態のものが挙げられる。
【００４２】
これら２３℃において半固形状態または固形状態の樹脂は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【００４３】
２３℃において半固形状態または固形状態の樹脂として、好ましくは、エポキシ樹脂、すなわち、２３℃において半固形状態または固形状態のエポキシ樹脂が用いられる。
【００４４】
また、樹脂は、例えば、樹脂の粘度を調整する観点から、さらに、任意成分として、２３℃において液状の樹脂を含有することができる。
【００４５】
２３℃において液状の樹脂としては、特に制限されず、上記した樹脂中、２３℃において液状のものが挙げられる。
【００４６】
これら２３℃において液状の樹脂は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【００４７】
２３℃において液状の樹脂として、好ましくは、エポキシ樹脂、すなわち、２３℃において液状のエポキシ樹脂が用いられる。
【００４８】
樹脂が、２３℃において液状の樹脂を含有する場合には、その含有割合は、２３℃において半固形状態または固形状態の樹脂と、２３℃において液状の樹脂との総量１００質量部に対して、２３℃において液状の樹脂が、例えば、５０質量部以下、好ましくは、３０質量部以下である。
【００４９】
なお、樹脂には、上記した各成分（重合物）の他に、例えば、ポリマー前駆体（例えば、オリゴマーを含む低分子量ポリマーなど）、および／または、モノマーが含まれる。
【００５０】
樹脂の屈折率は、例えば、１．４０〜１．９０、好ましくは、１．４５〜１．８０である。
【００５１】
熱伝導性フィラーとしては、例えば、無機粒子などが挙げられ、そのような無機粒子としては、例えば、炭化物、窒化物、酸化物、水酸化物、金属、炭素系材料などが挙げられる。
【００５２】
炭化物としては、例えば、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化アルミニウム、炭化チタン、炭化タングステンなどが挙げられる。
【００５３】
窒化物としては、例えば、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化クロム、窒化タングステン、窒化マグネシウム、窒化モリブデン、窒化リチウムなどが挙げられる。
【００５４】
酸化物としては、例えば、酸化鉄、酸化ケイ素（シリカ）、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化マグネシウム（マグネシア）、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウムなどが挙げられる。また、酸化物として、チタン酸バリウムなどの遷移金属酸化物などや、さらには、金属イオンがドーピングされている、例えば、酸化インジウムスズ、酸化アンチモンスズなどが挙げられる。
【００５５】
水酸化物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどが挙げられる。
【００５６】
金属としては、例えば、銅、金、ニッケル、錫、鉄、または、それらの合金が挙げられる。
【００５７】
炭素系材料としては、例えば、カーボンブラック、黒鉛、ダイヤモンド、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、ナノホーン、カーボンマイクロコイル、ナノコイルなどが挙げられる。
【００５８】
また、無機粒子は、その流動性などの観点から、必要により、シランカップリング剤などによって、公知の方法により表面処理されていてもよい。
【００５９】
これら熱伝導性フィラーは、単独使用または２種以上併用することができる。
【００６０】
例えば、上記樹脂として、エポキシ樹脂が用いられる場合には、熱伝導性フィラーとして、好ましくは、水酸化物、より好ましくは、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムが挙げられる。
【００６１】
熱伝導性フィラーの形状としては、特に制限されず、例えば、球状、板状（鱗片状）が挙げられる。
【００６２】
熱伝導性フィラーが球状粒子である場合には、光散乱法により測定される平均粒子径が、例えば、１００〜５００００ｎｍ、好ましくは、５００〜２００００ｎｍであり、板状粒子である場合には、その最大長さが、例えば、２００〜５００００ｎｍ、好ましくは、５００〜４５０００ｎｍである。
【００６３】
また、熱伝導性フィラーの屈折率は、例えば、１．４０〜１．９０、好ましくは、１．４５〜１．８０であって、上記樹脂の屈折率と、熱伝導性フィラーの屈折率との差の絶対値が、０．０５未満、好ましくは、０．０３未満、より好ましくは、０．０２未満、とりわけ好ましくは、０である。
【００６４】
樹脂の屈折率と熱伝導性フィラーの屈折率との差の絶対値が上記範囲であれば、透明熱伝導性組成物の優れた透明性を確保することができる。
【００６５】
そして、透明熱伝導性組成物は、上記した各成分を、公知の方法で攪拌混合することによって、調製される。
【００６６】
攪拌混合では、各成分を効率よく混合すべく、例えば、溶媒を上記した各成分とともに配合するか、または、例えば、加熱により樹脂を溶融させることができる。
【００６７】
溶媒としては、上記と同様の有機溶媒が挙げられる。また、上記した硬化剤および／または硬化促進剤が、溶媒溶液および／または溶媒分散液として調製されている場合には、攪拌混合において溶媒を追加することなく、溶媒溶液および／または溶媒分散液の溶媒をそのまま攪拌混合のための混合溶媒として供することができる。あるいは、攪拌混合において溶媒を混合溶媒としてさらに追加することもできる。
【００６８】
また、溶媒を用いて攪拌混合する場合には、攪拌混合の後、必要により、溶媒を除去する。
【００６９】
溶媒を除去するには、例えば、室温にて、１〜４８時間放置するか、例えば、４０〜１００℃で、０．５〜３時間加熱するか、または、例えば、０．００１〜５０ｋＰａの減圧雰囲気下で、２０〜６０℃で、０．５〜３時間加熱する。
【００７０】
加熱により樹脂を溶融させる場合には、加熱温度が、例えば、４０〜１５０℃、好ましくは、７０〜１４０℃である。
【００７１】
透明熱伝導性組成物において、各成分の総量（固形分総量）１００質量部に対する熱伝導性フィラーの配合割合は、例えば、３０〜９０質量部、好ましくは、４０〜９０質量部であり、樹脂の配合割合は、例えば、１０〜７０質量部、好ましくは、１０〜６０質量部である。
【００７２】
また、熱伝導性フィラーの配合割合は、樹脂１００質量部に対して、例えば、４００〜１０００質量部、好ましくは、４５０〜８５０質量部でもある。
【００７３】
このような透明熱伝導性組成物の熱伝導率は、２Ｗ／ｍ・Ｋ以上、好ましくは、２．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、より好ましくは、２．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上、通常、５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。
【００７４】
なお、透明熱伝導性組成物の熱伝導率は、パルス加熱法により測定する。パルス加熱法では、キセノンフラッシュアナライザー「ＬＦＡ−４４７型」（ＮＥＴＺＳＣＨ社製）が用いられる。
【００７５】
また、透明熱伝導性組成物の線膨張係数（上記樹脂のガラス転移温度以下における線膨張率、α１）は、例えば、２００ｐｐｍ／℃以下、好ましくは、１６０ｐｐｍ／℃以下、より好ましくは、１５０ｐｐｍ／℃以下、通常、５０ｐｐｍ／℃以上である。
【００７６】
線膨張係数α１が上記範囲であれば、良好に熱変形を抑制することができる。
【００７７】
なお、線膨張係数α１は、熱機械分析装置（ＴＭＡ：Ｔｈｅｒｍｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）により測定される。
【００７８】
また、透明熱伝導性組成物の硬度は、ショアＤ硬度（ＨＳＤ）が、例えば、３０〜８０、好ましくは、４０〜８０、より好ましくは、５０〜８０である。
【００７９】
硬度が上記範囲であれば、優れた機械強度を確保することができる。
【００８０】
なお、硬度（ショアＤ硬度）は、ＪＩＳ Ｚ ２２４６（２０００年）に準拠して、硬度計により測定される。
【００８１】
また、透明熱伝導性組成物は、例えば、後述するように、シート状に形成することができる。
【００８２】
透明熱伝導性組成物を、厚み１００μｍｍのシート状に成形した場合において、そのヘイズ値は、例えば、０％を超過し１５％以下、好ましくは、０％を超過し１０％以下、より好ましくは、０％を超過し５％以下である。
【００８３】
ヘイズ値は、光源から入射する透過光（平行光）が、シート状の透明熱伝導性組成物を透過して散乱するときの、透過光に対する散乱光の割合であって、下記式（１）で示される。
【００８４】
ヘイズ値（％）＝（散乱光量）／（全透過光量）×１００ （１）
ヘイズ値が上記範囲内であれば、より透明性に優れた透明熱伝導性組成物を得ることができる。一方、ヘイズ値が上記範囲を超える場合には、散乱光が増加し、白濁して見える場合がある。
【００８５】
なお、ヘイズ値は、ＪＩＳ Ｋ７１３６（２０００年）に準拠して、ヘイズメーター（日本電色工業社の「ＮＤＨ２０００」や、村上色彩技術研究所社の「ＨＭ−１５０型」）により測定される。
【００８６】
また、透明熱伝導性組成物を、厚み１００μｍｍのシート状に成形した場合において、その全光線透過率は、例えば、６０％以上、好ましくは、７０％以上、より好ましくは、８０％以上である。
【００８７】
全光線透過率は、光源から入射する光（入射光）が、シート状の透明熱伝導性組成物を透過するときの、入射光に対する透過光の割合であって、下記式（２）で示される。
全光線透過率（％）＝（透過光量）／（入射光量）×１００ （２）
全光線透過率が上記範囲に満たない場合には、光学特性が低下する場合がある。
【００８８】
なお、全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１（１９９７年）に準拠して、ヘイズメーター（日本電色工業社、「ＮＤＨ２０００」や、村上色彩技術研究所社の「ＨＭ−１５０型」）により測定される。
【００８９】
ヘイズ値および全光線透過率が上記範囲であれば、より優れた透明性を確保することができる。
【００９０】
次いで、透明熱伝導性組成物を、シート状に成形する方法について説明する。
【００９１】
透明熱伝導性組成物をシート状に成形する場合には、例えば、上記した方法で各成分を攪拌混合して得られた透明熱伝導性組成物を、必要により、基材に塗布した後、熱プレスする。
【００９２】
具体的には、透明熱伝導性組成物を、例えば、必要により、２枚の離型フィルムを介して熱プレスし、プレスシートを得る。
【００９３】
熱プレスの条件は、温度が、例えば、５０〜１５０℃、好ましくは、６０〜１４０℃であり、圧力が、例えば、１〜１００ＭＰａ、好ましくは、５〜５０ＭＰａであり、時間が、例えば、０．１〜１００分間、好ましくは、１〜１０分間である。
【００９４】
また、必要により、透明熱伝導性組成物を真空熱プレスすることもできる。真空熱プレスにおける真空度は、例えば、１〜１００Ｐａ、好ましくは、５〜５０Ｐａであり、温度、圧力および時間は、上記した熱プレスのそれらと同様である。
【００９５】
また、この方法では、例えば、２枚の離型フィルムのそれぞれに、透明熱伝導性組成物を塗布し、それら透明熱伝導性組成物が重なるように、２枚の離型フィルムを介して、透明熱伝導性組成物を熱プレスすることもできる。
【００９６】
また、樹脂が熱硬化性樹脂である場合には、例えば、熱プレス工程後に、未硬化（あるいは半硬化（Ｂステージ状態））のシートを熱硬化させることによって、硬化後のシートを作製することができる。
【００９７】
透明熱伝導性組成物からなるシートを熱硬化させるには、上記した熱プレスまたは乾燥機が用いられる。好ましくは、乾燥機が用いられる。かかる熱硬化の条件は、温度が、例えば、６０〜２５０℃、好ましくは、８０〜２００℃であり、圧力が、例えば、１００ＭＰａ以下、好ましくは、５０ＭＰａ以下である。
【００９８】
このようにして得られる、シート状の透明熱伝導性組成物の厚みは、例えば、５０〜１０００μｍ、好ましくは、１００〜８００μｍである。
【００９９】
そして、本発明の透明熱伝導性組成物によれば、優れた透明性を確保するとともに、優れた機械強度および熱伝導性を確保することができる。
【０１００】
そのため、本発明の透明熱伝導性組成物は、透明性、機械強度および熱伝導性が要求される種々の放熱用途に用いることができる。
【実施例】
【０１０１】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、何ら実施例に限定されない。
【０１０２】
実施例１
熱伝導性フィラーとして水酸化アルミニウム（商品名Ｈ−１０ 平均粒子径約５０μｍ 昭和電工製）９４ｇと、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（商品名ＪＥＲ１０１０ エポキシ当量３０００〜５０００ｇ／ｅｑｉｖ． 固形状（２３℃） 三菱化学製）１０ｇと、粘度調整用の脂肪族脂環式エポキシ樹脂（商品名セロキサイド２０２１Ｐ エポキシ当量１２８〜１４０ｇ／ｅｑｉｖ． 液状（２３℃） ダイセル化学製）０．５ｇと、酸無水物化合物（硬化剤 商品名リカシッドＭＨ−７００ ヘキサヒドロフタル酸無水物／４−メチル−ヘキサヒドロフタル酸無水物 新日本理化製）０．５ｇと、イミダゾール化合物（硬化剤 商品名２Ｐ４ＭＺ ２−フェニル−４−メチルイミダゾール 四国化成製）０．１ｇと、溶媒として２−ブタノン２０ｇとを、混合装置（Ｔ．Ｋ．ハイビスミックス２Ｐ−０３ プライミクス製）を用いて、０．６ｍｍＨｇまで減圧しながら、３０分間、回転数３０ｒｐｍで混合分散し、分散液（透明熱伝導性組成物）を調製した。
【０１０３】
次いで、得られた分散液を、シリコーン剥離処理を施したポリエチレンテレフタレート基材に、乾燥後の膜厚が７５μｍになるように塗工し、６０℃で５分間乾燥した。
【０１０４】
その後、得られた膜を２枚重ね、１００℃に加熱したプレス機によって、膜厚が１００μｍになるようにスペーサーを用いて、熱プレスし、透明熱伝導性組成物をシート状に成形した。
【０１０５】
なお、このような透明熱伝導性組成物において、水酸化アルミニウムの屈折率は、１．５７であり、上記の樹脂（混合樹脂）の屈折率は、１．５７であり、それら屈折率の差の絶対値は、０であった。
【０１０６】
そして、得られた透明熱伝導性組成物のシートの熱伝導率は、２．１Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【０１０７】
また、線膨張係数α１は、７８ｐｐｍ／℃、ショアＤ硬度（ＨＳＤ）は、５６であった。
【０１０８】
また、ヘイズ値は、２．５％、全光線透過率が、８６％であった。
【０１０９】
実施例２
熱伝導性フィラーとして水酸化マグネシウム（商品名ＥＰＩ−Ａ 平均粒子径約７μｍ 神島化学製）９４ｇと、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（商品名ＪＥＲ１００２ エポキシ当量６００〜７００ｇ／ｅｑｉｖ． 固形状（２３℃） 三菱化学製）１０ｇと、ビスフェノール型エポキシ樹脂（商品名ＹＳＬＶ−８０ＸＹ、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑｉｖ． 結晶性エポキシ樹脂 粒形（固形）状（２３℃） 新日鉄化学製）１０ｇと、酸無水物化合物（硬化剤 商品名リカシッドＭＨ−７００ ヘキサヒドロフタル酸無水物／４−メチル−ヘキサヒドロフタル酸無水物 新日本理化製）０．５ｇ、イミダゾール化合物（硬化剤 商品名２Ｐ４ＭＺ ２−フェニル−４−メチルイミダゾール 四国化成製）０．１ｇとを、小型粉砕機にて粉砕混合し、その後、１００℃に加熱したプレス機によって、膜厚が１００μｍになるようにスペーサーを用いて、熱プレスし、透明熱伝導性組成物をシート状に成形した。
【０１１０】
なお、このような透明熱伝導性組成物において、水酸化マグネシウムの屈折率は、１．５８であり、上記の樹脂（混合樹脂）の屈折率は、１．５８であり、それら屈折率の差の絶対値は、０であった。
【０１１１】
そして、得られた透明熱伝導性組成物のシートの熱伝導率は、２．５Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【０１１２】
また、線膨張係数α１は、７１ｐｐｍ／℃、ショアＤ硬度（ＨＳＤ）は、５４であった。
【０１１３】
また、ヘイズ値は、３．５％、全光線透過率が、８５％であった。
【０１１４】
比較例１
熱伝導性フィラーとして窒化ホウ素（商品名ＰＴ−１１０ モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製）７ｇと、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（商品名ＪＥＲ１００２ エポキシ当量６００〜７００ｇ／ｅｑｉｖ． 三菱化学）１ｇと、ビスフェノール型エポキシ樹脂（商品名ＹＳＬＶ−８０ＸＹ、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑｉｖ． 結晶性エポキシ樹脂 固形状（２３℃） 新日鉄化学製）１ｇと、フェノール化合物（硬化剤 商品名ＮＤ５６４ 昭和高分子製）０．５ｇと、イミダゾール化合物（硬化剤 商品名２Ｐ４ＭＺ ２−フェニル−４−メチルイミダゾール 四国化成製）０．０５ｇとを、小型粉砕機にて粉砕混合し、その後、１００℃に加熱したプレス機によって、膜厚が１００μｍになるようにスペーサーを用いて、熱プレスし、透明熱伝導性組成物をシート状に成形した。
【０１１５】
なお、このような透明熱伝導性組成物において、窒化ホウ素の屈折率は、１．７４であり、上記の樹脂（混合樹脂）の屈折率は、１．５８であり、それら屈折率の差の絶対値は、０．１６であった。
【０１１６】
そして、得られた透明熱伝導性組成物のシートの熱伝導率は、６．５Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【０１１７】
また、線膨張係数α１は、７９ｐｐｍ／℃、ショアＤ硬度（ＨＳＤ）は、５５であった。
【０１１８】
また、得られたシートは完全に不透明であり、全光線透過率は０％であった。
【０１１９】
比較例２
熱伝導性フィラーとして、破砕シリカ（商品名ＳＱ−Ｈ２２ 平均粒子径約２２μｍ 林化成）８０ｇと、半固形（グリース状）２液型シリコーン樹脂（商品名ＬＰＳ−３４１２Ｔ 信越化学製）のＡ成分２７ｇとを、混合装置（Ｔ．Ｋ．ハイビスミックス２Ｐ−０３ プライミクス製）を用いて、０．６ｍｍＨｇまで減圧しながら、３０分間、回転数３０ｒｐｍで混合分散し、分散液を調製した。
【０１２０】
次いで、分散液に２液型シリコーン樹脂のＢ成分３ｇを加え、同条件で３分間混合し、透明熱伝導性組成物を得た。
【０１２１】
次いで、得られた透明熱伝導性組成物を、シリコーン剥離処理を施したポリエチレンテレフタレート基材に、乾燥後の膜厚が１００μｍになるように塗工し、１５０℃で１時間加熱し、硬化させることにより、透明熱伝導性組成物をシート状に成形した。
【０１２２】
なお、このような透明熱伝導性組成物において、破砕シリカの屈折率は、１．４５であり、上記の樹脂の屈折率は、１．４０であり、それら屈折率の差の絶対値は、０．０５であった。
【０１２３】
そして、得られた透明熱伝導性組成物のシートの熱伝導率は、０．６Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【０１２４】
また、線膨張係数α１は、２０５ｐｐｍ／℃、ショアＤ硬度（ＨＳＤ）は、１１であった。
【０１２５】
また、ヘイズ値は、１１．５％、全光線透過率が、１５％であった。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明熱伝導性組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッドデバイス、高輝度ＬＥＤデバイス、電磁誘導加熱デバイスなどでは、半導体素子により電力を変換・制御するパワーエレクトロニクス技術が採用されている。パワーエレクトロニクス技術では、大電流を熱などに変換するため、半導体素子の近傍に配置される材料には、高い放熱性（高熱伝導性）が要求されている。
【０００３】
また、高輝度ＬＥＤデバイスなどにおいては、非発光部のみならず、発光部からも放熱させることが要求されており、そのため、透明性および熱伝導性にすぐれる放熱材が、要求されている。
【０００４】
例えば、透明な高分子組成物である液状シリコーン樹脂およびその硬化剤に、屈折率調整剤のシリコーンオイルと、硬化触媒とを添加し、マトリクス材とするとともに、そのマトリクス材中に、熱伝導性充填材として非晶性球状シリカを配合させて得られる透明熱伝導性組成物が、提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２４８３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかるに、引用文献１に記載の透明熱伝導性組成物は、透明性に優れる一方、機械強度に劣り、また、熱変形する場合があり、さらには、熱伝導性が不十分であるという不具合がある。
【０００７】
本発明の目的は、透明性に優れ、さらには、機械強度および熱伝導性に優れる透明熱伝導性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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の透明熱伝導性組成物は、樹脂と、熱伝導性フィラーとを含有し、前記樹脂が、２３℃において半固形状態または固形状態であり、前記樹脂の屈折率と、前記熱伝導性フィラーの屈折率との差の絶対値が、０．０５未満であり、熱伝導率が、２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴としている。
【０００９】
このような透明熱伝導性組成物によれば、優れた透明性を確保するとともに、優れた機械強度および熱伝導性を確保することができる。
【００１０】
また、本発明の透明熱伝導性組成物では、線膨張係数が、１６０ｐｐｍ／℃以下であることが好適である。
【００１１】
このような透明熱伝導性組成物によれば、良好に熱変形を抑制することができる。
【００１２】
また、本発明の透明熱伝導性組成物は、１００μｍの厚みにおいて、ヘイズ値が、０％を超過し１０％以下であり、全光線透過率が、７０％以上であることが好適である。
【００１３】
このような透明熱伝導性組成物によれば、より優れた透明性を確保することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の透明熱伝導性組成物によれば、優れた透明性を確保するとともに、優れた機械強度および熱伝導性を確保することができる。
【００１５】
そのため、本発明の透明熱伝導性組成物は、透明性、機械強度および熱伝導性が要求される種々の放熱用途に用いることができる。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の透明熱伝導性組成物は、樹脂と、熱伝導性フィラーとを含有している。
【００１７】
樹脂は、熱伝導性フィラーを分散できるもの、つまり、熱伝導性フィラーが分散される分散媒体（マトリックス）であって、例えば、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂などが挙げられる。
【００１８】
熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリイミド、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、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。
【００１９】
熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体など）、アクリル樹脂（例えば、ポリメタクリル酸メチルなど）、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリアミド（ナイロン（登録商標））、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンオキシド、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアリルスルホン、熱可塑性ポリイミド、熱可塑性ウレタン樹脂、ポリアミノビスマレイミド、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリメチルペンテン、フッ化樹脂、液晶ポリマー、オレフィン−ビニルアルコール共重合体、アイオノマー、ポリアリレート、アクリロニトリル−エチレン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン共重合体などが挙げられる。
【００２０】
これら樹脂は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【００２１】
このような樹脂として、好ましくは、熱硬化性樹脂、より好ましくは、エポキシ樹脂が挙げられる。
【００２２】
具体的には、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、脂肪族型エポキシ樹脂（脂肪族脂環式エポキシ樹脂（例えば、ジシクロ環型エポキシ樹脂など）などを含む。）、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。
【００２３】
これらエポキシ樹脂は、単独使用または２種以上併用することができる。
【００２４】
エポキシ樹脂として、好ましくは、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、脂肪族型エポキシ樹脂が挙げられる。
【００２５】
また、エポキシ樹脂は、エポキシ当量が、例えば、１００〜１００００ｇ／ｅｑｉｖ．、好ましくは、１８０〜７０００ｇ／ｅｑｉｖ．であり、軟化温度（環球法）が、例えば、１０〜１００℃、好ましくは、２０〜８０℃である。
【００２６】
また、エポキシ樹脂には、例えば、硬化剤および硬化促進剤を含有させて、エポキシ樹脂組成物として調製することができる。
【００２７】
硬化剤は、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（エポキシ樹脂硬化剤）であって、例えば、イミダゾール化合物、アミン化合物、酸無水物化合物、アミド化合物、ヒドラジド化合物、イミダゾリン化合物などが挙げられる。また、上記の他に、フェノール化合物、ユリア化合物、ポリスルフィド化合物なども挙げられる。
【００２８】
イミダゾール化合物としては、例えば、２−フェニルイミダゾール、２−メチルイミダゾール、２−エチル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾールなどが挙げられる。
【００２９】
アミン化合物としては、例えば、エチレンジアミン、プロピレンジアミン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどの脂肪族ポリアミン、例えば、メタフェニレンジアミン、ジアミノジフェニルメタン、ジアミノジフェニルスルホンなどの芳香族ポリアミンなどが挙げられる。
【００３０】
酸無水物化合物としては、例えば、無水フタル酸、無水マレイン酸、テトラヒドロフタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物、４−メチル−ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水物、ピロメリット酸無水物、ドデセニルコハク酸無水物、ジクロロコハク酸無水物、ベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物、クロレンディック酸無水物などが挙げられる。
【００３１】
アミド化合物としては、例えば、ジシアンジアミド、ポリアミドなどが挙げられる。
【００３２】
ヒドラジド化合物としては、例えば、アジピン酸ジヒドラジドなどが挙げられる。
【００３３】
イミダゾリン化合物としては、例えば、メチルイミダゾリン、２−エチル−４−メチルイミダゾリン、エチルイミダゾリン、イソプロピルイミダゾリン、２，４−ジメチルイミダゾリン、フェニルイミダゾリン、ウンデシルイミダゾリン、ヘプタデシルイミダゾリン、２−フェニル−４−メチルイミダゾリンなどが挙げられる。
【００３４】
これら硬化剤は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【００３５】
硬化剤として、好ましくは、イミダゾール化合物、酸無水物化合物が挙げられる。
【００３６】
硬化促進剤としては、例えば、トリエチレンジアミン、トリ−２，４，６−ジメチルアミノメチルフェノールなどの３級アミン化合物、例えば、トリフェニルホスフィン、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート、テトラ−ｎ−ブチルホスホニウム−ｏ，ｏ−ジエチルホスホロジチオエートなどのリン化合物、例えば、４級アンモニウム塩化合物、例えば、有機金属塩化合物、例えば、それらの誘導体などが挙げられる。これら硬化促進剤は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【００３７】
エポキシ樹脂組成物における硬化剤の配合割合は、エポキシ樹脂１００質量部に対して、例えば、０．５〜５０質量部、好ましくは、１〜１０質量部であり、硬化促進剤の配合割合は、例えば、０．１〜１０質量部、好ましくは、０．２〜５質量部である。
【００３８】
上記した硬化剤および／または硬化促進剤は、必要により、溶媒により溶解および／または分散された溶媒溶液および／または溶媒分散液として調製できる。
【００３９】
溶媒としては、例えば、アセトン、メチルエチルケトン（２−ブタノン）などケトン類、例えば、酢酸エチルなどのエステル類、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）などのアミド類などの有機溶媒などが挙げられる。また、溶媒として、例えば、水、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノールなどのアルコール類などの水系溶媒も挙げられる。溶媒として、好ましくは、有機溶媒、さらに好ましくは、ケトン類、アミド類が挙げられる。
【００４０】
このような樹脂は、通常、２３℃において、液状、半固形状態および固形状態のいずれかの形態であるが、透明熱伝導性組成物は、必須成分として、２３℃において半固形状態または固形状態の樹脂を含有している。
【００４１】
２３℃において半固形状態または固形状態の樹脂としては、特に制限されず、上記した樹脂中、２３℃において半固形状態または固形状態のものが挙げられる。
【００４２】
これら２３℃において半固形状態または固形状態の樹脂は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【００４３】
２３℃において半固形状態または固形状態の樹脂として、好ましくは、エポキシ樹脂、すなわち、２３℃において半固形状態または固形状態のエポキシ樹脂が用いられる。
【００４４】
また、樹脂は、例えば、樹脂の粘度を調整する観点から、さらに、任意成分として、２３℃において液状の樹脂を含有することができる。
【００４５】
２３℃において液状の樹脂としては、特に制限されず、上記した樹脂中、２３℃において液状のものが挙げられる。
【００４６】
これら２３℃において液状の樹脂は、単独使用または２種類以上併用することができる。
【００４７】
２３℃において液状の樹脂として、好ましくは、エポキシ樹脂、すなわち、２３℃において液状のエポキシ樹脂が用いられる。
【００４８】
樹脂が、２３℃において液状の樹脂を含有する場合には、その含有割合は、２３℃において半固形状態または固形状態の樹脂と、２３℃において液状の樹脂との総量１００質量部に対して、２３℃において液状の樹脂が、例えば、５０質量部以下、好ましくは、３０質量部以下である。
【００４９】
なお、樹脂には、上記した各成分（重合物）の他に、例えば、ポリマー前駆体（例えば、オリゴマーを含む低分子量ポリマーなど）、および／または、モノマーが含まれる。
【００５０】
樹脂の屈折率は、例えば、１．４０〜１．９０、好ましくは、１．４５〜１．８０である。
【００５１】
熱伝導性フィラーとしては、例えば、無機粒子などが挙げられ、そのような無機粒子としては、例えば、炭化物、窒化物、酸化物、水酸化物、金属、炭素系材料などが挙げられる。
【００５２】
炭化物としては、例えば、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化アルミニウム、炭化チタン、炭化タングステンなどが挙げられる。
【００５３】
窒化物としては、例えば、窒化ケイ素、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ガリウム、窒化クロム、窒化タングステン、窒化マグネシウム、窒化モリブデン、窒化リチウムなどが挙げられる。
【００５４】
酸化物としては、例えば、酸化鉄、酸化ケイ素（シリカ）、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化マグネシウム（マグネシア）、酸化チタン、酸化セリウム、酸化ジルコニウムなどが挙げられる。また、酸化物として、チタン酸バリウムなどの遷移金属酸化物などや、さらには、金属イオンがドーピングされている、例えば、酸化インジウムスズ、酸化アンチモンスズなどが挙げられる。
【００５５】
水酸化物としては、例えば、水酸化アルミニウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムなどが挙げられる。
【００５６】
金属としては、例えば、銅、金、ニッケル、錫、鉄、または、それらの合金が挙げられる。
【００５７】
炭素系材料としては、例えば、カーボンブラック、黒鉛、ダイヤモンド、フラーレン、カーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、ナノホーン、カーボンマイクロコイル、ナノコイルなどが挙げられる。
【００５８】
また、無機粒子は、その流動性などの観点から、必要により、シランカップリング剤などによって、公知の方法により表面処理されていてもよい。
【００５９】
これら熱伝導性フィラーは、単独使用または２種以上併用することができる。
【００６０】
例えば、上記樹脂として、エポキシ樹脂が用いられる場合には、熱伝導性フィラーとして、好ましくは、水酸化物、より好ましくは、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムが挙げられる。
【００６１】
熱伝導性フィラーの形状としては、特に制限されず、例えば、球状、板状（鱗片状）が挙げられる。
【００６２】
熱伝導性フィラーが球状粒子である場合には、光散乱法により測定される平均粒子径が、例えば、１００〜５００００ｎｍ、好ましくは、５００〜２００００ｎｍであり、板状粒子である場合には、その最大長さが、例えば、２００〜５００００ｎｍ、好ましくは、５００〜４５０００ｎｍである。
【００６３】
また、熱伝導性フィラーの屈折率は、例えば、１．４０〜１．９０、好ましくは、１．４５〜１．８０であって、上記樹脂の屈折率と、熱伝導性フィラーの屈折率との差の絶対値が、０．０５未満、好ましくは、０．０３未満、より好ましくは、０．０２未満、とりわけ好ましくは、０である。
【００６４】
樹脂の屈折率と熱伝導性フィラーの屈折率との差の絶対値が上記範囲であれば、透明熱伝導性組成物の優れた透明性を確保することができる。
【００６５】
そして、透明熱伝導性組成物は、上記した各成分を、公知の方法で攪拌混合することによって、調製される。
【００６６】
攪拌混合では、各成分を効率よく混合すべく、例えば、溶媒を上記した各成分とともに配合するか、または、例えば、加熱により樹脂を溶融させることができる。
【００６７】
溶媒としては、上記と同様の有機溶媒が挙げられる。また、上記した硬化剤および／または硬化促進剤が、溶媒溶液および／または溶媒分散液として調製されている場合には、攪拌混合において溶媒を追加することなく、溶媒溶液および／または溶媒分散液の溶媒をそのまま攪拌混合のための混合溶媒として供することができる。あるいは、攪拌混合において溶媒を混合溶媒としてさらに追加することもできる。
【００６８】
また、溶媒を用いて攪拌混合する場合には、攪拌混合の後、必要により、溶媒を除去する。
【００６９】
溶媒を除去するには、例えば、室温にて、１〜４８時間放置するか、例えば、４０〜１００℃で、０．５〜３時間加熱するか、または、例えば、０．００１〜５０ｋＰａの減圧雰囲気下で、２０〜６０℃で、０．５〜３時間加熱する。
【００７０】
加熱により樹脂を溶融させる場合には、加熱温度が、例えば、４０〜１５０℃、好ましくは、７０〜１４０℃である。
【００７１】
透明熱伝導性組成物において、各成分の総量（固形分総量）１００質量部に対する熱伝導性フィラーの配合割合は、例えば、３０〜９０質量部、好ましくは、４０〜９０質量部であり、樹脂の配合割合は、例えば、１０〜７０質量部、好ましくは、１０〜６０質量部である。
【００７２】
また、熱伝導性フィラーの配合割合は、樹脂１００質量部に対して、例えば、４００〜１０００質量部、好ましくは、４５０〜８５０質量部でもある。
【００７３】
このような透明熱伝導性組成物の熱伝導率は、２Ｗ／ｍ・Ｋ以上、好ましくは、２．０５Ｗ／ｍ・Ｋ以上、より好ましくは、２．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上、通常、５Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。
【００７４】
なお、透明熱伝導性組成物の熱伝導率は、パルス加熱法により測定する。パルス加熱法では、キセノンフラッシュアナライザー「ＬＦＡ−４４７型」（ＮＥＴＺＳＣＨ社製）が用いられる。
【００７５】
また、透明熱伝導性組成物の線膨張係数（上記樹脂のガラス転移温度以下における線膨張率、α１）は、例えば、２００ｐｐｍ／℃以下、好ましくは、１６０ｐｐｍ／℃以下、より好ましくは、１５０ｐｐｍ／℃以下、通常、５０ｐｐｍ／℃以上である。
【００７６】
線膨張係数α１が上記範囲であれば、良好に熱変形を抑制することができる。
【００７７】
なお、線膨張係数α１は、熱機械分析装置（ＴＭＡ：Ｔｈｅｒｍｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ａｎａｌｙｓｉｓ）により測定される。
【００７８】
また、透明熱伝導性組成物の硬度は、ショアＤ硬度（ＨＳＤ）が、例えば、３０〜８０、好ましくは、４０〜８０、より好ましくは、５０〜８０である。
【００７９】
硬度が上記範囲であれば、優れた機械強度を確保することができる。
【００８０】
なお、硬度（ショアＤ硬度）は、ＪＩＳ Ｚ ２２４６（２０００年）に準拠して、硬度計により測定される。
【００８１】
また、透明熱伝導性組成物は、例えば、後述するように、シート状に形成することができる。
【００８２】
透明熱伝導性組成物を、厚み１００μｍｍのシート状に成形した場合において、そのヘイズ値は、例えば、０％を超過し１５％以下、好ましくは、０％を超過し１０％以下、より好ましくは、０％を超過し５％以下である。
【００８３】
ヘイズ値は、光源から入射する透過光（平行光）が、シート状の透明熱伝導性組成物を透過して散乱するときの、透過光に対する散乱光の割合であって、下記式（１）で示される。
【００８４】
ヘイズ値（％）＝（散乱光量）／（全透過光量）×１００ （１）
ヘイズ値が上記範囲内であれば、より透明性に優れた透明熱伝導性組成物を得ることができる。一方、ヘイズ値が上記範囲を超える場合には、散乱光が増加し、白濁して見える場合がある。
【００８５】
なお、ヘイズ値は、ＪＩＳ Ｋ７１３６（２０００年）に準拠して、ヘイズメーター（日本電色工業社の「ＮＤＨ２０００」や、村上色彩技術研究所社の「ＨＭ−１５０型」）により測定される。
【００８６】
また、透明熱伝導性組成物を、厚み１００μｍｍのシート状に成形した場合において、その全光線透過率は、例えば、６０％以上、好ましくは、７０％以上、より好ましくは、８０％以上である。
【００８７】
全光線透過率は、光源から入射する光（入射光）が、シート状の透明熱伝導性組成物を透過するときの、入射光に対する透過光の割合であって、下記式（２）で示される。
全光線透過率（％）＝（透過光量）／（入射光量）×１００ （２）
全光線透過率が上記範囲に満たない場合には、光学特性が低下する場合がある。
【００８８】
なお、全光線透過率は、ＪＩＳ Ｋ７３６１−１（１９９７年）に準拠して、ヘイズメーター（日本電色工業社、「ＮＤＨ２０００」や、村上色彩技術研究所社の「ＨＭ−１５０型」）により測定される。
【００８９】
ヘイズ値および全光線透過率が上記範囲であれば、より優れた透明性を確保することができる。
【００９０】
次いで、透明熱伝導性組成物を、シート状に成形する方法について説明する。
【００９１】
透明熱伝導性組成物をシート状に成形する場合には、例えば、上記した方法で各成分を攪拌混合して得られた透明熱伝導性組成物を、必要により、基材に塗布した後、熱プレスする。
【００９２】
具体的には、透明熱伝導性組成物を、例えば、必要により、２枚の離型フィルムを介して熱プレスし、プレスシートを得る。
【００９３】
熱プレスの条件は、温度が、例えば、５０〜１５０℃、好ましくは、６０〜１４０℃であり、圧力が、例えば、１〜１００ＭＰａ、好ましくは、５〜５０ＭＰａであり、時間が、例えば、０．１〜１００分間、好ましくは、１〜１０分間である。
【００９４】
また、必要により、透明熱伝導性組成物を真空熱プレスすることもできる。真空熱プレスにおける真空度は、例えば、１〜１００Ｐａ、好ましくは、５〜５０Ｐａであり、温度、圧力および時間は、上記した熱プレスのそれらと同様である。
【００９５】
また、この方法では、例えば、２枚の離型フィルムのそれぞれに、透明熱伝導性組成物を塗布し、それら透明熱伝導性組成物が重なるように、２枚の離型フィルムを介して、透明熱伝導性組成物を熱プレスすることもできる。
【００９６】
また、樹脂が熱硬化性樹脂である場合には、例えば、熱プレス工程後に、未硬化（あるいは半硬化（Ｂステージ状態））のシートを熱硬化させることによって、硬化後のシートを作製することができる。
【００９７】
透明熱伝導性組成物からなるシートを熱硬化させるには、上記した熱プレスまたは乾燥機が用いられる。好ましくは、乾燥機が用いられる。かかる熱硬化の条件は、温度が、例えば、６０〜２５０℃、好ましくは、８０〜２００℃であり、圧力が、例えば、１００ＭＰａ以下、好ましくは、５０ＭＰａ以下である。
【００９８】
このようにして得られる、シート状の透明熱伝導性組成物の厚みは、例えば、５０〜１０００μｍ、好ましくは、１００〜８００μｍである。
【００９９】
そして、本発明の透明熱伝導性組成物によれば、優れた透明性を確保するとともに、優れた機械強度および熱伝導性を確保することができる。
【０１００】
そのため、本発明の透明熱伝導性組成物は、透明性、機械強度および熱伝導性が要求される種々の放熱用途に用いることができる。
【実施例】
【０１０１】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は、何ら実施例に限定されない。
【０１０２】
実施例１
熱伝導性フィラーとして水酸化アルミニウム（商品名Ｈ−１０ 平均粒子径約５０μｍ 昭和電工製）９４ｇと、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（商品名ＪＥＲ１０１０ エポキシ当量３０００〜５０００ｇ／ｅｑｉｖ． 固形状（２３℃） 三菱化学製）１０ｇと、粘度調整用の脂肪族脂環式エポキシ樹脂（商品名セロキサイド２０２１Ｐ エポキシ当量１２８〜１４０ｇ／ｅｑｉｖ． 液状（２３℃） ダイセル化学製）０．５ｇと、酸無水物化合物（硬化剤 商品名リカシッドＭＨ−７００ ヘキサヒドロフタル酸無水物／４−メチル−ヘキサヒドロフタル酸無水物 新日本理化製）０．５ｇと、イミダゾール化合物（硬化剤 商品名２Ｐ４ＭＺ ２−フェニル−４−メチルイミダゾール 四国化成製）０．１ｇと、溶媒として２−ブタノン２０ｇとを、混合装置（Ｔ．Ｋ．ハイビスミックス２Ｐ−０３ プライミクス製）を用いて、０．６ｍｍＨｇまで減圧しながら、３０分間、回転数３０ｒｐｍで混合分散し、分散液（透明熱伝導性組成物）を調製した。
【０１０３】
次いで、得られた分散液を、シリコーン剥離処理を施したポリエチレンテレフタレート基材に、乾燥後の膜厚が７５μｍになるように塗工し、６０℃で５分間乾燥した。
【０１０４】
その後、得られた膜を２枚重ね、１００℃に加熱したプレス機によって、膜厚が１００μｍになるようにスペーサーを用いて、熱プレスし、透明熱伝導性組成物をシート状に成形した。
【０１０５】
なお、このような透明熱伝導性組成物において、水酸化アルミニウムの屈折率は、１．５７であり、上記の樹脂（混合樹脂）の屈折率は、１．５７であり、それら屈折率の差の絶対値は、０であった。
【０１０６】
そして、得られた透明熱伝導性組成物のシートの熱伝導率は、２．１Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【０１０７】
また、線膨張係数α１は、７８ｐｐｍ／℃、ショアＤ硬度（ＨＳＤ）は、５６であった。
【０１０８】
また、ヘイズ値は、２．５％、全光線透過率が、８６％であった。
【０１０９】
実施例２
熱伝導性フィラーとして水酸化マグネシウム（商品名ＥＰＩ−Ａ 平均粒子径約７μｍ 神島化学製）９４ｇと、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（商品名ＪＥＲ１００２ エポキシ当量６００〜７００ｇ／ｅｑｉｖ． 固形状（２３℃） 三菱化学製）１０ｇと、ビスフェノール型エポキシ樹脂（商品名ＹＳＬＶ−８０ＸＹ、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑｉｖ． 結晶性エポキシ樹脂 粒形（固形）状（２３℃） 新日鉄化学製）１０ｇと、酸無水物化合物（硬化剤 商品名リカシッドＭＨ−７００ ヘキサヒドロフタル酸無水物／４−メチル−ヘキサヒドロフタル酸無水物 新日本理化製）０．５ｇ、イミダゾール化合物（硬化剤 商品名２Ｐ４ＭＺ ２−フェニル−４−メチルイミダゾール 四国化成製）０．１ｇとを、小型粉砕機にて粉砕混合し、その後、１００℃に加熱したプレス機によって、膜厚が１００μｍになるようにスペーサーを用いて、熱プレスし、透明熱伝導性組成物をシート状に成形した。
【０１１０】
なお、このような透明熱伝導性組成物において、水酸化マグネシウムの屈折率は、１．５８であり、上記の樹脂（混合樹脂）の屈折率は、１．５８であり、それら屈折率の差の絶対値は、０であった。
【０１１１】
そして、得られた透明熱伝導性組成物のシートの熱伝導率は、２．５Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【０１１２】
また、線膨張係数α１は、７１ｐｐｍ／℃、ショアＤ硬度（ＨＳＤ）は、５４であった。
【０１１３】
また、ヘイズ値は、３．５％、全光線透過率が、８５％であった。
【０１１４】
比較例１
熱伝導性フィラーとして窒化ホウ素（商品名ＰＴ−１１０ モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ製）７ｇと、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（商品名ＪＥＲ１００２ エポキシ当量６００〜７００ｇ／ｅｑｉｖ． 三菱化学）１ｇと、ビスフェノール型エポキシ樹脂（商品名ＹＳＬＶ−８０ＸＹ、エポキシ当量２００ｇ／ｅｑｉｖ． 結晶性エポキシ樹脂 固形状（２３℃） 新日鉄化学製）１ｇと、フェノール化合物（硬化剤 商品名ＮＤ５６４ 昭和高分子製）０．５ｇと、イミダゾール化合物（硬化剤 商品名２Ｐ４ＭＺ ２−フェニル−４−メチルイミダゾール 四国化成製）０．０５ｇとを、小型粉砕機にて粉砕混合し、その後、１００℃に加熱したプレス機によって、膜厚が１００μｍになるようにスペーサーを用いて、熱プレスし、透明熱伝導性組成物をシート状に成形した。
【０１１５】
なお、このような透明熱伝導性組成物において、窒化ホウ素の屈折率は、１．７４であり、上記の樹脂（混合樹脂）の屈折率は、１．５８であり、それら屈折率の差の絶対値は、０．１６であった。
【０１１６】
そして、得られた透明熱伝導性組成物のシートの熱伝導率は、６．５Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【０１１７】
また、線膨張係数α１は、７９ｐｐｍ／℃、ショアＤ硬度（ＨＳＤ）は、５５であった。
【０１１８】
また、得られたシートは完全に不透明であり、全光線透過率は０％であった。
【０１１９】
比較例２
熱伝導性フィラーとして、破砕シリカ（商品名ＳＱ−Ｈ２２ 平均粒子径約２２μｍ 林化成）８０ｇと、半固形（グリース状）２液型シリコーン樹脂（商品名ＬＰＳ−３４１２Ｔ 信越化学製）のＡ成分２７ｇとを、混合装置（Ｔ．Ｋ．ハイビスミックス２Ｐ−０３ プライミクス製）を用いて、０．６ｍｍＨｇまで減圧しながら、３０分間、回転数３０ｒｐｍで混合分散し、分散液を調製した。
【０１２０】
次いで、分散液に２液型シリコーン樹脂のＢ成分３ｇを加え、同条件で３分間混合し、透明熱伝導性組成物を得た。
【０１２１】
次いで、得られた透明熱伝導性組成物を、シリコーン剥離処理を施したポリエチレンテレフタレート基材に、乾燥後の膜厚が１００μｍになるように塗工し、１５０℃で１時間加熱し、硬化させることにより、透明熱伝導性組成物をシート状に成形した。
【０１２２】
なお、このような透明熱伝導性組成物において、破砕シリカの屈折率は、１．４５であり、上記の樹脂の屈折率は、１．４０であり、それら屈折率の差の絶対値は、０．０５であった。
【０１２３】
そして、得られた透明熱伝導性組成物のシートの熱伝導率は、０．６Ｗ／ｍ・Ｋであった。
【０１２４】
また、線膨張係数α１は、２０５ｐｐｍ／℃、ショアＤ硬度（ＨＳＤ）は、１１であった。
【０１２５】
また、ヘイズ値は、１１．５％、全光線透過率が、１５％であった。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂と、熱伝導性フィラーとを含有し、
前記樹脂が、２３℃において半固形状態または固形状態であり、
前記樹脂の屈折率と、前記熱伝導性フィラーの屈折率との差の絶対値が、０．０５未満であり、
熱伝導率が、２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする、透明熱伝導性組成物。
【請求項２】
線膨張係数が、１６０ｐｐｍ／℃以下であることを特徴とする、請求項１に記載の透明熱伝導性組成物。
【請求項３】
１００μｍの厚みにおいて、
ヘイズ値が、０％を超過し１０％以下であり、
全光線透過率が、７０％以上であることを特徴とする、請求項１または２に記載の透明熱伝導性組成物。
【請求項１】
樹脂と、熱伝導性フィラーとを含有し、
前記樹脂が、２３℃において半固形状態または固形状態であり、
前記樹脂の屈折率と、前記熱伝導性フィラーの屈折率との差の絶対値が、０．０５未満であり、
熱伝導率が、２Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする、透明熱伝導性組成物。
【請求項２】
線膨張係数が、１６０ｐｐｍ／℃以下であることを特徴とする、請求項１に記載の透明熱伝導性組成物。
【請求項３】
１００μｍの厚みにおいて、
ヘイズ値が、０％を超過し１０％以下であり、
全光線透過率が、７０％以上であることを特徴とする、請求項１または２に記載の透明熱伝導性組成物。
【公開番号】特開２０１２−２２９３１６（Ｐ２０１２−２２９３１６Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９７８８６（Ｐ２０１１−９７８８６）
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月２２日（２０１２．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月２６日（２０１１．４．２６）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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