高分子成形体の製造方法及び高分子成形体
【課題】高分子鎖を配向させつつ、外面の平滑性を向上することのできる高分子成形体の製造方法、及び高分子鎖の配向に基づく熱伝導性能を発揮させることの容易な高分子成形体を提供する。
【解決手段】高分子成形体としての高分子フィルムは、光学異方性を発現している高分子溶液から製造される。高分子フィルムの製造方法は、高分子溶液を膜状に形成した高分子基体の高分子鎖を一定方向に配向する配向工程と、配向工程によって配向された高分子を凝固させることにより、高分子凝固体を得るための凝固工程とを含む。さらに、この製造方法は、高分子凝固体を乾燥させることにより、高分子凝固体を硬化する硬化工程を含む。硬化工程における高分子凝固体１３には、多孔質板２４が密着して配置される。この多孔質板２４は通気性を有しているため、硬化工程では高分子凝固体１３の多孔質板２４を通じた乾燥が行われる。
【解決手段】高分子成形体としての高分子フィルムは、光学異方性を発現している高分子溶液から製造される。高分子フィルムの製造方法は、高分子溶液を膜状に形成した高分子基体の高分子鎖を一定方向に配向する配向工程と、配向工程によって配向された高分子を凝固させることにより、高分子凝固体を得るための凝固工程とを含む。さらに、この製造方法は、高分子凝固体を乾燥させることにより、高分子凝固体を硬化する硬化工程を含む。硬化工程における高分子凝固体１３には、多孔質板２４が密着して配置される。この多孔質板２４は通気性を有しているため、硬化工程では高分子凝固体１３の多孔質板２４を通じた乾燥が行われる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子鎖が配向された高分子成形体の製造方法及び高分子成形体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高分子鎖が配向された高分子成形体は、光学異方性を有する高分子溶液に対して、磁場又は電場を印加することにより得られている（特許文献１参照）。すなわち、磁場又は電場が印加された高分子溶液では、溶液中の高分子の分子鎖が高度に配向される。高分子成形体は、この高分子溶液を凝固することにより高分子凝固体を得た後に、この高分子凝固体を硬化することにより得られる。こうした高分子成形体では、高分子鎖の配向に伴って、熱的性質や力学的性質に代表される特性に関して、異方性が発現する。
【特許文献１】特開２００４−１０７６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような高分子凝固体における高分子鎖の凝集力は、高分子鎖が配向している方向よりも、その方向に直交する方向において強くなる。このため、高分子凝固体は、高分子が配向している方向に対して直交する方向への収縮を伴って、硬化される。この結果、得られる高分子成形体の外面における平滑性が低下する傾向にある。特に、磁場又は電場によって高分子鎖が高度に配向されている高分子凝固体では、この高分子凝固体を硬化して高分子成形体を得るに際し、収縮する度合いが高まることで、得られる高分子成形体の外面における平滑性が低下し易い。このような平滑性の低下は、例えば発熱体から放熱体への熱伝導を高めるために、高分子成形体を発熱体と放熱体との間に介装する場合、発熱体や放熱体に対する高分子成形体の密着性の低下を招く。そして、このような密着性の低下は、発熱体から放熱体への熱抵抗を高め、その結果、高分子成形体の本来有する熱伝導性を発揮させることが困難となる。
【０００４】
本発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高分子鎖を配向させつつ、外面の平滑性を向上することのできる高分子成形体の製造方法、及び高分子鎖の配向に基づく熱伝導性能を発揮させることの容易な高分子成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、光学異方性を発現している高分子溶液に対して磁場又は電場を印加することにより、前記高分子溶液における高分子鎖を一定方向に配向する配向工程と、該配向工程によって配向された高分子を凝固することにより高分子凝固体を得るための凝固工程と、該高分子凝固体を硬化することにより、高分子成形体を得るための硬化工程とを含み、前記高分子溶液から前記高分子成形体を製造する高分子成形体の製造方法であって、前記硬化工程では、通気性を有するとともに前記高分子凝固体を加圧する加圧体が、前記高分子凝固体に密着して配置された状態において、前記高分子凝固体の前記加圧体を通じた乾燥が行われることを要旨とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の高分子成形体の製造方法において、前記硬化工程における加圧の圧力が、０．４９ＭＰａ〜９．８ＭＰａであることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の高分子成形体の製造方法において、前記加圧体が、多孔質板であることを要旨とする。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の高分子成形体の製造方法において、前記硬化工程において前記高分子凝固体が加熱されることを要旨とする。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の高分子成形体の製造方法において、前記高分子溶液は膜状に成形され、前記硬化工程が、該硬化工程に供される前記高分子凝固体の厚さ方向に直交する面の面積をＡ１とするとともに、該硬化工程により得られる高分子成形体の厚さ方向に直交する面の面積をＡ２として示される収縮残存率Ｒ（％）＝Ａ２／Ａ１×１００が収縮残存率Ｒ（％）≧５０（％）の関係を満たすように行われることを要旨とする。
【０００９】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の高分子成形体の製造方法において、前記硬化工程では、前記高分子凝固体を前記加圧体で挟持することを要旨とする。
【００１０】
請求項７に記載の発明の高分子成形体は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の高分子成形体の製造方法によって得られる高分子成形体であって、前記高分子溶液の高分子が、リオトロピック液晶高分子であることを要旨とする。
【００１１】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の高分子成形体において、前記リオトロピック液晶高分子が、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリベンズイミド、ポリパラフェニレン、及びポリベンズアゾールから選ばれる少なくとも一種であることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の高分子成形体の製造方法によれば、高分子鎖を配向させつつ、高分子成形体の外面の平滑性を向上することができる。本発明の高分子成形体によれば、高分子鎖の配向に基づく熱伝導性能を発揮させることが容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を高分子フィルムの製造方法に適用した一実施形態を詳細に説明する。
図５に示される高分子成形体としての高分子フィルム１１は、光学異方性を発現している高分子溶液から製造される。この高分子フィルム１１の製造方法は、高分子溶液を膜状に形成することにより得られる高分子基体において、その高分子基体の高分子鎖を一定方向に配向する配向工程と、この配向工程によって配向された高分子を凝固させることにより、高分子凝固体を得るための凝固工程とを含む。さらにこの製造方法は、高分子凝固体を乾燥させることにより、その高分子凝固体を硬化する硬化工程を含む。この硬化工程は、高分子凝固体を加圧する加圧体がその高分子凝固体に密着して配置された状態で行われる。そして、この加圧体は通気性を有しているため、硬化工程では高分子凝固体の加圧体を通じた乾燥が行われる。
【００１４】
＜高分子溶液＞
高分子溶液の高分子としては、高分子溶液中にて光学異方性を発現する高分子が用いられる。すなわち、この高分子としては、リオトロピック液晶高分子が好適に用いられる。高分子溶液は、光学異方性が発現される濃度になるように、リオトロピック液晶高分子を溶媒に溶解することにより調製することができる。この高分子溶液の光学異方性は、高分子が一定の規則性を有した状態で溶液中に存在することで発現される。このリオトロピック液晶高分子としては、特に限定されず、例えばポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリベンズイミド、ポリパラフェニレン、及びポリベンズアゾールから選ばれる少なくとも一種が好適である。
【００１５】
この高分子溶液の高分子として好適であるポリベンズアゾールについて詳述する。ポリベンズアゾールの具体例としては、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）、ポリベンゾチアゾール（ＰＢＴ）、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）から選ばれる少なくとも一種を含む高分子が挙げられる。このようなポリベンズアゾールとしては、ＰＢＯ、ＰＢＴ、及びＰＢＩのいずれか一種からなるホモポリマー、ＰＢＯ、ＰＢＴ、及びＰＢＩから選ばれる少なくとも二種を含むブレンドポリマーやコポリマー（ブロックコポリマー又はランダムコポリマー）を含む。
【００１６】
ＰＢＯとは、芳香族基に結合した少なくとも１つのオキサゾール環を有する繰り返し単位からなる高分子を指し、例えばポリ（フェニレンベンゾビスオキサゾール）などが含まれる。ＰＢＴとは、芳香族基に結合した少なくとも１つのチアゾール環を有する繰り返し単位からなる高分子を指し、例えばポリ（フェニレンベンゾビスチアゾール）等が含まれる。ＰＢＩとは、芳香族基に結合した少なくとも１つのイミダゾール環を有する繰り返し単位からなる高分子を指し、例えばポリ（フェニレンベンズビスイミダゾール）等が含まれる。
【００１７】
具体的には、ポリベンズアゾールは、下記一般式（１）〜（４）で示される繰り返し単位の少なくとも一種を有するポリベンズアゾールを含む。
【００１８】
【化１】
（但し、上記式（１）〜（４）中のＸはそれぞれ独立してイオウ原子、酸素原子又はイミノ基を表し、上記式（１）及び（２）中のＡｒ１及びＡｒ２は芳香族炭化水素基をそれぞれ表し、ｎは１０〜５００の整数である。）
Ａｒ１の具体例としては、下記一般式（Ｉ）〜（ＩＶ）に示される芳香族炭化水素基が挙げられる。
【００１９】
【化２】
Ａｒ２の具体例としては、下記一般式（Ｖ）〜（ＶＩＩＩ）に示される芳香族炭化水素基が挙げられる。
【００２０】
【化３】
上記一般式（Ｉ）〜（ＶＩＩＩ）中のＺは、それぞれ酸素原子、イオウ原子、ＳＯ２、ＣＯ、ＣＨ２、Ｃ（ＣＨ３）２、ＣＦ２又はＣ（ＣＦ３）２のいずれかを表すか、または、隣り合うベンゼン環中の炭素同士の直接結合を表す。また、上記一般式（Ｉ）〜（ＶＩＩＩ）中のベンゼン環において、各炭素原子と結合している水素原子は低級アルキル基、低級アルコキシル基、ハロゲン原子又はトリフルオロメチル等のハロゲン化アルキル基、ニトロ基、スルホン酸基、ホスホン酸基等に置換されていてもよい。この置換反応は、重縮合反応前に対応する上記部分を含む原材料において行われていてもよいし、または重縮合反応後のポリベンズアゾールの対応する部分について行われていてもよい。
【００２１】
ポリベンズアゾールには、上記一般式（１）〜（４）で示す繰り返し単位の他に、ポリベンズアゾールの合成過程で未反応の開鎖部分を有する繰り返し単位を含んでいてもよい。こうした未反応の開鎖部分は、例えば下記式（ＩＸ）及び（Ｘ）に示される。
【００２２】
【化４】
上述したようなポリベンズアゾールの中でも、上記一般式（１）及び（２）の少なくとも一方の繰り返し単位を有するポリベンズアゾールであって、前記式中においてＸが酸素原子であるとともに、Ａｒ１及びＡｒ２は一般式（Ｉ）〜（ＶＩＩＩ）のＺが酸素原子又は直接結合を示すポリベンズアゾールを採用した場合には、高分子鎖がより直線的となる。このため、このような高分子鎖を配向工程によって配向させることにより、一層高い熱伝導性が発揮される高分子フィルム１１を得ることができる。
【００２３】
ポリベンズアゾールの極限粘度は、２５℃において溶媒としてメタンスルホン酸を用いたオストワルド粘度計による測定（米国材料試験協会規格 ＡＳＴＭ Ｄ２８５７−９５準拠）で、好ましくは０．５〜３０ｄｌ／ｇ、より好ましくは０．５〜２０ｄｌ／ｇ、さらに好ましくは０．５〜１５ｄｌ／ｇである。ポリベンズアゾールの極限粘度が０．５ｄｌ／ｇ未満である場合、ポリベンズアゾールの分子量が低くなる結果、得られる高分子フィルム１１の機械的強度が十分に得られないおそれがある。一方、ポリベンズアゾールの極限粘度が３０ｄｌ／ｇを超えると、そのポリベンズアゾールからポリベンズアゾール溶液を調製した場合に、溶液の粘度が高くなりすぎる結果、ポリベンズアゾールの分子鎖が配向されにくくなるおそれがある。
【００２４】
高分子溶液を調製するための溶媒は、高分子の種類によって適宜選択すればよい。例えば、高分子としてポリパラフェニレンテレフタルアミドを採用する場合には、濃硫酸を使用することができる。また例えば、高分子としてポリベンズアゾールを採用する場合には、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホルトリアミド等の非プロトン性極性溶媒や、ポリリン酸、メタンスルホン酸、クレゾール及び高濃度の硫酸等が挙げられ、ポリリン酸及びメタンスルホン酸の少なくとも一種を使用することが好ましく、少なくともポリリン酸を使用することがより好ましい。
【００２５】
このような溶媒は単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。また、溶媒には、高分子の溶解性を向上させるという観点から、臭化リチウム、塩化リチウム、塩化アルミニウム等のルイス酸を配合してもよい。
【００２６】
溶媒に対する高分子の溶解操作には、周知の攪拌機を用いることができる。なお、溶解操作に供する高分子を、この溶解操作を行う前に、再沈殿や濾過操作のような従来の手法により精製してもよい。
【００２７】
高分子溶液中の高分子の濃度は、液晶相の発現、高分子の溶解性、高分子溶液の粘度等に応じて適宜設定される。高分子溶液中の高分子の濃度は、好ましくは２〜３０質量％、より好ましくは５〜２５質量％である。高分子の濃度が２質量％未満であると、液晶相が発現されにくくなるおそれがある。一方、高分子の濃度が３０質量％を超えると、高分子溶液の粘度が高くなりすぎるおそれがある。すなわち、高分子の濃度を２〜３０質量％に設定することにより、高分子鎖の配向に適した粘度を有するとともに、液晶相が十分に発現され易くなるため、高分子鎖の配向度を一層高めることができる。
【００２８】
高分子溶液には、ガラス繊維等の補強材、各種充填剤、顔料、染料、蛍光増白剤、分散剤、安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、可塑剤等を、本発明の効果が得られる範囲内で配合してもよい。
【００２９】
高分子溶液を成形して高分子基体を得る方法は、特に限定されず、型内に高分子溶液を注入する方法、ダイ、例えばスリットダイから成形基材上に高分子溶液を流延させる方法、キャスト法などによって高分子溶液を成形基材上に塗布する方法等が挙げられる。このような高分子溶液の成形に使用される成形基材は特に限定されるものではないが、高分子基体を長尺の膜状に成形する場合には、閉ループ状のエンドレスベルト、エンドレスドラム又はエンドレスフィルムが好適に使用される。また、成形基材としてはガラス板、樹脂フィルム等の板状物を使用することも可能である。さらに、成形基材は金属から形成されていてもよく、その金属としてはステンレス鋼、ハステロイ系合金、タンタル、アルミニウム等が好適である。また、高分子溶液をスリットダイから下側の成形基材上に流延させ、流延された高分子溶液上に別の成形基材を重ねて、高分子溶液を一対の成形基材の間に挟持することによって、一定の厚さを有する膜状の高分子基体を容易に成形することができる。
【００３０】
本実施形態では、図１に示すように成形基材として上下一対の成形用樹脂フィルム２１を使用している。これらの成形用樹脂フィルム２１は、その表面にフッ素コート処理が施されることで、成形用樹脂フィルム２１に対する高分子基体１２の離型性が向上されている。そして、高分子基体１２は、一対の成形用樹脂フィルム２１によって高分子溶液を挟持することにより、一定の厚さを有する膜状に形成されている。
【００３１】
高分子基体（高分子溶液）の液晶相（光学異方性）の発現は、高分子基体中の高分子の濃度、及び高分子基体の温度に依存する。従って、高分子基体に液晶相を発現させるには、高分子基体の温度が所定の温度範囲になるように、高分子基体の温度を調節すればよい。高分子基体を加熱して液晶相を発現させる場合には、液晶相が発現されない温度まで、高分子基体を昇温することで等方性液体とした後に、液晶相が発現される温度まで高分子基体を徐々に降温することが好ましい。これにより、液晶相の成長が促進されるため、配向工程における高分子鎖の配向が効率よく行われるようになる。また、このような昇温と降温とを逐次的に併用してもよい。
【００３２】
液晶相を発現させる高分子基体の温度は、リオトロピック液晶高分子の種類に応じて適宜設定すればよく、例えば２０〜２５０℃の範囲に設定される。また例えばリオトロピック液晶高分子として、ポリベンズアゾールを採用した場合には、好ましくは２０〜２００℃、より好ましくは４０〜１５０℃である。加熱手段としては、例えば加湿空気を加熱媒体とする方法、紫外線ランプから紫外線を照射する方法、誘電加熱による方法等が挙げられる。
【００３３】
＜配向工程＞
このようにして液晶相（光学異方性）を発現している高分子基体は、配向工程に供される。配向工程では、高分子基体に対して、磁場又は電場を印加することにより、この高分子基体中において高分子鎖が一定方向に配向される。すなわち、高分子鎖は磁力線や電場の向きに沿って配向され、その高分子鎖の配向に沿った方向における熱伝導性等の特性が高められる。この配向工程における高分子基体は液晶相を発現しているため、高分子基体１２中における高分子鎖は秩序性を有している。このように秩序性を有している高分子鎖は、磁場又は電場の印加によって効率的に配向されることになる。
【００３４】
磁場は、永久磁石、電磁石、超電導磁石等の磁場発生手段によって印加することができる。電場は、電極、スライドトランス等を備えた電場発生手段によって印加することができる。この配向工程では、高分子基体に対して、高分子鎖を所望の方向に配向させるべく、その所望の方向に磁力線が平行になるように、磁場を印加することが好ましい。このような磁場の印加による配向によれば、高分子基体の表面形状に沿った方向に限らず、高分子基体の表面に対して交わる方向等、任意の方向に高分子鎖を配向させることが容易である。磁場の磁束密度は、好ましくは１〜３０テスラ（Ｔ）、より好ましくは２〜２５Ｔ、さらに好ましくは３〜２０Ｔである。磁束密度が１Ｔ未満の場合、高分子鎖の配向が効率的に行われなくなるおそれがある。一方、３０Ｔを超える磁束密度を得るためには、磁場発生手段のコストが増大することになる。
【００３５】
本実施形態では、図２に示すように上下一対の磁石２２を用いて、高分子基体１２の厚さ方向に磁力線２３が沿うようにして高分子基体１２に磁場を印加することによって、高分子基体１２の厚さ方向に高分子鎖を配向している。このように、磁場が印加された高分子基体１２では、高分子鎖が厚さ方向（図５に示される高分子フィルム１１のＺ軸方向）に配向されることになるため、高分子フィルム１１の厚さ方向における熱伝導性が向上される。なお、図３に示すように左右一対の磁石２２を用いて、高分子基体１２の表裏面に沿った方向に磁力線２３を一致させれば、高分子基体１２の表裏面に沿う方向に高分子鎖を配向させることができる。
【００３６】
＜凝固工程＞
配向工程によって高分子が配向された高分子基体は、凝固工程に供される。この凝固工程は、高分子基体（高分子溶液）の高分子を凝固することによって高分子凝固体を得る工程であって、この凝固工程には、溶媒を蒸発させる方法、凝固液によって高分子を析出させる方法等を適用することができる。この凝固工程としては、溶媒を蒸発させるための加熱装置や、蒸発した溶媒を回収する装置などを省略することができるため、凝固液によって高分子を析出させる方法が好ましい。凝固液としては、高分子の溶媒と相溶性を有するとともに、高分子の貧溶媒又は高分子が不溶な液体を用いることができる。高分子基体１２に凝固液を接触させることにより、この高分子基体では高分子の溶媒に対する溶解度が低くなる。このような高分子の溶解度の低下によって、高分子が析出することで高分子基体が凝固する。高分子の溶媒としてポリリン酸のような強酸を用いる場合には、凝固液を用いることによって、そのような強酸が希釈されるため、溶媒の取り扱いについての安全性が高まるとともに、溶媒の後処理が容易となる。
【００３７】
本実施形態の凝固工程は、図１に示される成形用樹脂フィルム２１の少なくとも一方を取り外した後、凝固液に浸漬することにより、配向工程が完了した高分子基体１２に凝固液を接触させている。
【００３８】
凝固液は、高分子の種類に応じて適宜選択すればよい。凝固液としては、例えば水、リン酸水溶液、硫酸水溶液等の酸水溶液、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液、メタノール、エタノール等のアルコール類、アセトン、エチレングリコール等の水溶性有機溶剤等が挙げられる。凝固液は単独の成分から構成してもよいし、二種以上の成分からなる混合液として構成してもよい。また、この凝固工程では、高分子鎖の配向を維持すべく、磁場又は電場を印加しつつ高分子を凝固させることが好ましい。高分子の溶媒に対する凝固液の拡散が穏やかで、得られる高分子凝固体の表裏面の平滑性が確保され易いという観点から、凝固液として、１０〜７０質量％のリン酸水溶液、又は低級アルコールを用いることが好ましい。
【００３９】
凝固液の温度は、好ましくは−６０〜＋６０℃、より好ましくは−３０〜＋３０℃、さらに好ましくは−２０〜＋２０℃である。凝固液の温度が６０℃を超えると、高分子凝固体の表裏面の平滑性を確保することが困難となるとともに、高分子凝固体の表裏面に密度差が生じることで、得られる高分子フィルム１１の物性が不安定になるおそれがある。一方、凝固液の温度が−６０℃未満の場合、得られる高分子フィルム１１の物性に悪影響を与えるおそれがあるとともに、高分子の凝固速度が遅くなるため、生産性が低下するおそれがある。
【００４０】
高分子凝固体は、後工程である硬化工程に供する前に、洗浄処理されることが好ましい。この洗浄処理は、例えば成形基材上に配置された高分子凝固体を洗浄液に通過させたり、高分子凝固体に洗浄液を吹き付けたりすることによって行うことができる。洗浄液としては、通常水が使用されるが、必要に応じて温水を使用してもよい。また、例えば高分子の溶媒として酸を使用した場合、高分子凝固体に酸が残留する。この場合、高分子凝固体を水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリの水溶液で中和洗浄した後に、洗浄処理を行うことにより、高分子凝固体に含まれる酸を速やかに除去することができる。このような洗浄処理では、高分子凝固体に含まれる不純物が除去される。高分子凝固体における不純物は、高分子の構成単位を形成する酸や塩基、及び中和洗浄によって生じる無機塩であり、このような不純物は凝固工程の後工程において、高分子凝固体を劣化（分解）する要因となる。従って、高分子凝固体中における不純物の含有量が高まると、得られる高分子フィルム１１の特性が損なわれるおそれがある。このため、洗浄処理後の高分子凝固体に含まれる不純物は、質量基準で５００ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００４１】
＜硬化工程＞
凝固工程で得られた高分子凝固体は、硬化工程に供される。この硬化工程は、高分子凝固体が加圧体によって加圧された状態で行われる。高分子凝固体は、密着して配置される加圧体によって加圧されるため、その形状が保持された状態で乾燥される。さらに、この加圧体は通気性を有しているため、高分子凝固体から発生する蒸気が加圧体を通じることによって、高分子凝固体の乾燥が行われる。すなわち、高分子凝固体が乾燥されるに際し、その高分子凝固体が露出している部分に加えて、高分子凝固体が加圧体によって覆われている部分においても、高分子凝固体に含まれる溶媒等が揮発される。従って、高分子凝固体は、その全体にわたって乾燥されるため、高分子凝固体の乾燥速度が部分的にばらつくことを抑制することができる。この結果、高分子凝固体の収縮を抑制しつつ、高分子凝固体を乾燥することができる。
【００４２】
この硬化工程で使用される加圧体としては、通気性を有していれば特に限定されない。加圧体の材質としては、例えば多孔質アルミナ、多孔質窒化ケイ素、多孔質炭化ケイ素等の多孔質セラミックス、多孔質金属、多孔質ガラス、多孔質樹脂等が挙げられる。加圧体の形状としては、例えば板状、ブロック状等が挙げられる。加圧体の厚さは特に限定されないが、１〜２０ｍｍ程度のものが取り扱い性や耐久性の観点から好適に使用される。これらの加圧体の中でも、加圧体表面の平滑性及び加圧体の通気性を付与することが容易であるとともに、加圧の圧力に耐え得る強度も容易に得られることから、好ましくは多孔質板、より好ましくは多孔質セラミックス板又は多孔質金属板である。多孔質金属板を形成する金属としては、特に限定されないが、耐薬品性を考慮すると、アルミニウム、ステンレス鋼、ハステロイ系合金及びタンタルから選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。また、
多孔質セラミックス板としては、具体的には新東工業株式会社製の「ポーセラックス（登録商標）Ｉ」等を用いることができる。また、多孔質金属板の具体例としては、新東工業株式会社製の「ポーセラックス（登録商標）ＩＩ」、萱野工業株式会社製のポーラスアルミ「ＰＯＲＯＵＳ」等を用いることができる。
【００４３】
本実施形態では、図４に示すように加圧体として上下一対の多孔質板２４を使用している。そして、高分子凝固体１３を上下一対の多孔質板２４によって挟持することにより、高分子凝固体１３は、その上面及び下面の両面（表裏面）から多孔質板２４を通じて乾燥される。
【００４４】
上述した加圧体において、高分子凝固体の表面と接触する接触面の表面粗さは、得られる高分子フィルム１１の表面を平滑に形成するという観点から、小さいほど好ましく、具体的にはＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４に規定される十点平均粗さ（Ｒｚ）において、０．０５〜１０μｍであることが好ましい。この十点平均粗さ（Ｒｚ）が０．０５μｍ未満であると、加圧体の製造が困難となるおそれがある。一方、十点平均粗さ（Ｒｚ）が１０μｍを超えると、得られる高分子フィルム１１において、加圧体と接触していた表面における平滑性が十分に得られないおそれがある。なお、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４に規定される十点平均粗さ（Ｒｚ）は、位相補償広域フィルタ適用の輪郭曲線を用いて算出された十点平均粗さ（ＲｚＪＩＳ９４）である。
【００４５】
加圧体の平均孔径（測定法：顕微鏡による目視観察）は、好ましくは０．１〜１００μｍ、より好ましくは０．５〜５０μｍ、さらに好ましくは１〜２０μｍである。この平均孔径が０．１μｍ未満であると、乾燥効率が十分に得られないおそれがある。一方、この平均孔径が１００μｍを超えると、得られる高分子フィルム１１において、加圧体と接触していた表面における平滑性が十分に得られないおそれがある。加圧体の気孔率（測定法：ＪＩＳ Ｒ ２２０５の「見掛気孔率」、又はＪＩＳ Ｚ ２５０１「開放気孔率」）は、好ましくは１０〜６０％、さらに好ましくは１５〜２５％である。この気孔率が１０％未満であると、乾燥効率が十分に得られないおそれがある。一方、この気孔率が６０％を超えると、得られる高分子フィルム１１において、加圧体と接触していた表面における平滑性が十分に得られないおそれがある。
【００４６】
加圧体によって高分子凝固体を加圧する際の圧力は、好ましくは０．４９ＭＰａ（５ｋｇｆ／ｃｍ２）〜９．８ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）、より好ましくは０．４９ＭＰａ（５ｋｇｆ／ｃｍ２）〜７．８ＭＰａ（８０ｋｇｆ／ｃｍ２）、さらに好ましくは０．９８ＭＰａ（１０ｋｇｆ／ｃｍ２）〜７．８ＭＰａ（８０ｋｇｆ／ｃｍ２）である。この圧力が０．４９ＭＰａ未満であると、高分子凝固体の収縮を十分に抑制することが困難となり、得られる高分子フィルム１１の表裏面における平滑性が十分に向上されないおそれがある。一方、この圧力が９．８ＭＰａを超える場合、高分子凝固体が圧縮されることで、高分子鎖の配向が崩れてしまうおそれがある。すなわち、高分子凝固体を加圧する際の圧力を０．４９ＭＰａ〜９．８ＭＰａに設定することにより、高分子鎖の配向を好適に維持することができるとともに、硬化工程における高分子凝固体の収縮を好適に抑制することができる。
【００４７】
加圧体による高分子凝固体の加圧には、クランプやプレス機等の周知の加圧手段を用いることができる。なお、加圧手段は、加圧体の通気性を損なわないように、加圧体の周縁部のみを加圧するように構成する等、加圧体を部分的に加圧するように構成すればよい。
【００４８】
この硬化工程において、高分子凝固体の乾燥効率を向上させるために、高分子凝固体が加熱されることが好ましい。高分子凝固体の加熱温度は、好ましくは１００〜５００℃、より好ましくは１００〜４００℃、さらに好ましくは１００〜２００℃である。この加熱温度が１００℃未満であると、乾燥効率を十分に向上することができないおそれがある。一方、この加熱温度が５００℃を超える場合、その加熱によって高分子凝固体が劣化（分解）するおそれがあり、得られる高分子凝固体の物性に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００４９】
図４に示すように、本実施形態の膜状をなす高分子凝固体１３を硬化する硬化工程においては、高分子凝固体１３の厚さ方向に直交する面の面積をＡ１とするとともに、硬化工程により得られる高分子フィルム１１の厚さ方向に直交する面の面積をＡ２として示される収縮残存率Ｒ（％）は、以下の関係を満たす。
【００５０】
収縮残存率Ｒ（％）＝Ａ２／Ａ１×１００≧５０（％）
この収縮残存率Ｒ（％）は、乾燥工程において高分子凝固体１３の収縮の度合いを示す値である。そして、硬化工程において、この収縮残存率Ｒ（％）≧５０（％）の関係を満たすように、硬化工程における加圧体の種類を選択したり、高分子凝固体１３に加わる圧力、高分子凝固体１３の温度等の条件を調節したりすることにより、高分子フィルム１１の表裏面における平滑性を高精度で制御することができる。さらに、収縮残存率Ｒ（％）≧５０（％）の関係を満たすことにより、高分子凝固体１３の高分子が過剰に密になることを抑制することができるため、得られる高分子フィルム１１の可撓性（柔軟性）や耐折強度をより高めることができる。
【００５１】
この収縮残存率Ｒ（％）が５０（％）未満であると、高分子フィルム１１の表裏面における平滑性が十分に得られないおそれがある。この収縮残存率Ｒ（％）における面積Ａ１は、加圧体によって加圧されていない状態における高分子凝固体１３の表面積を示す。また、面積Ａ２は硬化工程が完了した後に、温度２５℃、相対湿度５０％の環境下、２４時間静置した高分子フィルム１１の表面積を示す。なお、面積Ａ１は加圧体と接触する面の表面積であるとともに、面積Ａ２は加圧体と接触していた面における表面積である。なお、この収縮残存率Ｒ（％）の上限は、特に限定されないが、高分子凝固体１３の性質を考慮すると、１００（％）未満である。
【００５２】
＜高分子成形体＞
高分子成形体としての高分子フィルム１１は、その厚さ方向に高分子鎖が配向しているため、厚さ方向に優れた熱伝導性を有している。この高分子フィルム１１における高分子鎖の配向は、２枚の偏光子や偏光顕微鏡を用いた光学的異方性（位相差、複屈折）の測定による方法、又は偏光赤外線吸収スペクトルによる解析法によって確認される。さらに、偏光ラマンスペクトル法、Ｘ線回折分析による方法、電子線回折分析による方法、電子顕微鏡により観察する方法等によっても確認される。
【００５３】
高分子フィルム１１の高分子鎖の配向度Ａは、高分子フィルム１１の広角Ｘ線回折測定（透過）を行うことによって求められる。この広角Ｘ線回折測定は、広角Ｘ線回折装置を用いて、高分子フィルム１１にＸ線を照射することにより、高分子フィルム１１中に存在する粒子（高分子鎖）が配向している場合には、同心弧状の回折パターン（デバイ環）が確認される。この回折パターン（デバイ環）から、図６に示すようなＸ線回折強度分布を示す回折パターンが得られる。このＸ線回折強度分布を示す回折パターンは、デバイ環の中心から半径方向におけるＸ線回折強度分布を示すものであって、横軸はＸ線の回折角２θを示し、横軸の特定の位置に確認される回折ピークは、高分子鎖間の距離を表すと見なされる。このような回折ピークが得られた角度（ピーク散乱角）を固定して、方位角方向（デバイ環の周方向）に０°〜３６０°までのＸ線回折強度分布を測定することにより、図７に示すような方位角方向のＸ線回折強度分布が得られる。このような方位角方向のＸ線回折強度分布におけるピークが急峻であるほど、高分子鎖が一定方向に高度に配向されていることが示される。従って、こうした方位角方向のＸ線回折強度分布において、ピーク高さの半分の位置における幅（半値幅ΔＢ）を求め、この半値幅ΔＢを下記式（ｉ）に代入することにより、高分子鎖の配向度を算出することができる。
【００５４】
配向度Ａ＝（１８０−ΔＢ）／１８０ ・・・（ｉ）
この配向度Ａの値が高ければ高いほど、熱がより効率的に伝導される。高分子フィルム１１における配向度Ａは、好ましくは０．６以上１．０未満の範囲、より好ましくは０．６５以上１．０未満の範囲、さらに好ましくは０．７以上１．０未満の範囲である。この配向度Ａが０．６未満であると、高分子鎖の配向による熱伝導性が十分に発揮されないおそれがある。この配向度Ａが例えば０．６以上であるように、配向度Ａを高めた高分子フィルム１１を得る場合には、その高分子フィルム１１の製造工程において、高分子が配向している方向に対して直交する方向への収縮力が一層高まることになる。本実施形態のように、加圧体を用いた硬化工程を含む製造方法では、配向度Ａを高める場合であっても、高分子凝固体１３の収縮を好適に抑制することができるため、得られる高分子フィルム１１の表裏面における平滑性を向上することができる。
【００５５】
この高分子フィルム１１において、表裏面の表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４に規定される十点平均粗さ（Ｒｚ）において、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下、さらに好ましくは７．０μｍ以下、最も好ましくは６．５μｍ以下である。この十点平均粗さ（Ｒｚ）が１５μｍを超えると、発熱体や放熱体との密着性が十分に得られないおそれがある。この十点平均粗さ（Ｒｚ）の下限は、特に限定されないが、高分子フィルム１１の性質を考慮すると、０．１μｍ以上である。なお、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４に規定される十点平均粗さ（Ｒｚ）は、位相補償広域フィルタ適用の輪郭曲線を用いて算出された十点平均粗さ（ＲｚＪＩＳ９４）である。
【００５６】
この高分子フィルム１１は、必要に応じて所定の大きさに裁断して使用する。この高分子フィルム１１は、熱伝導性が要求される用途に適用されることにより、高分子フィルム１１の機能が十分に発揮される。図８に示される電子部品では、この高分子フィルム１１は、プリント基板３１に実装されているボールグリッドアレイ型半導体パッケージ３２と、放熱器３３との間に介装されている。
【００５７】
図９に示される電子部品では、この高分子フィルム１１は、半導体チップ４１と、放熱部として機能するダイパッド４２との間に介装されている。この電子部品では、ボンディングワイヤ４３で半導体チップ４１の電極部とリードフレーム４４のリード部とが電気的に接続されている。そして、エポキシ系封止剤を用いてトランスファーモールド法にて成形することにより、半導体チップ４１及びボンディングワイヤ４３がエポキシ封止剤から形成される封止材料４５によって封止されている。
【００５８】
図１０に示される電子部品では、この高分子フィルム１１は、チップサイズ半導体パッケージ５１とプリント基板３１との間に介装されている。図１１に示される電子部品では、この高分子フィルム１１は、プリント基板３１に実装されているピングリッドアレイ型半導体パッケージ３４と放熱器としてのヒートシンク３５との間に介装されている。
【００５９】
この高分子フィルム１１は、加圧を伴った硬化工程によって、厚さのばらつきが抑制されている。この高分子フィルム１１の厚さは、特に限定されないが１０〜３００μｍ程度である。そして、この高分子フィルム１１は、表裏面の平滑性が改善されているため、例えば半導体チップ、各半導体パッケージ等の発熱体とヒートシンク等の放熱体との間に介装させる際に、高分子フィルム１１と、発熱体や放熱体との密着性が良好となり、発熱体からの熱を放熱体に効率よく伝えることができる。特に、ＩＣ等を備える電子部品における発熱は、半導体素子の動作に支障をきたしたり、パッケージにクラックを生じさせたりするおそれがあるため、このような電子部品の放熱対策は重要である。この高分子フィルム１１をそうした電子部品と密着する部位において使用することにより、電子部品から発生する熱を効率よく放熱することができる。
【００６０】
本実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
（１） 高分子凝固体を硬化する硬化工程は、高分子凝固体に密着して配置される加圧体によって、その高分子凝固体が加圧された状態で行われる。そして、この加圧体は通気性を有している。このため、硬化工程における高分子凝固体では、加圧体によって形状が保持された状態、かつ加圧体を通じた乾燥が行われる。
【００６１】
ところで、本実施形態の加圧体を用いずに、例えば通気性を有しない金属板を用いて加圧した場合には、金属板に表裏面が挟持される高分子凝固体は、その表裏面を通じた乾燥が行われずに、その周縁部を通じた乾燥が行われることになる。この場合、高分子凝固体の周縁部は、高分子凝固体の中央部分よりも先だって硬化することになる。すなわち、高分子凝固体の周縁部は、収縮を伴って硬化するため、その収縮力によって高分子凝固体の厚さのばらつきが生じる結果、得られる高分子フィルムでは表裏面の平滑性が低下する。このような高分子凝固体の周縁部における収縮力は、高分子凝固体の高分子鎖が磁場又は電場にて配向されている場合、顕著になる。
【００６２】
本実施形態の硬化工程によれば、配向工程によって高分子鎖が高度に配向されており、乾燥によって極めて収縮し易い状態の高分子凝固体であっても、硬化工程における高分子凝固体の収縮を好適に抑制することができる。従って、このような硬化工程を適用することで、高分子フィルム１１の表裏面における平滑性を向上することができる。この結果、電子部品等の発熱体に対する高分子フィルム１１の密着性が改善されることによって、高分子フィルム１１が有する熱伝導性を十分に発揮させることができる。
【００６３】
さらに、この硬化工程では、高分子凝固体の収縮が好適に抑制される結果、可撓性（柔軟性）や耐折強度が高められている。このため、電子部品等の適用物における屈曲部分においても、その形状に追従して高分子フィルム１１を配置させることが容易であるため、高分子フィルム１１の熱伝導性を容易に発揮させることができるとともに、高分子フィルム１１の耐久性も十分に発揮させることができる。
【００６４】
また、従来の配向工程を伴う製造方法では、表裏面が平滑であり、かつ厚さのばらつきの小さい高分子フィルムを得ることは極めて困難であった。すなわち、従来の高分子フィルムでは、平滑性と厚さの均一性が十分に得られていないため、半導体素子等の電子部品から生じる多大な発熱によって、電気化学的なマイグレーションが加速されたり、配線やパッド部の腐食が促進されたりするおそれがあった。また、そのような従来の高分子フィルムでは、電子部品に要求される放熱性が十分に発揮されないため、熱応力によって電子部品を構成する材料にクラックが生じたり、異なる材料の接合部の界面が剥離したりしてしまうことがあった。この結果、電子部品の寿命を延ばすことは困難であった。本実施形態の高分子フィルム１１は、加圧を伴う硬化工程によって、表裏面の平滑性が向上されているとともに、厚さのばらつきが抑制されている。このため、従来のようなマイグレーション、配線やパッド部の腐食、電子部品を構成する材料の不具合等を抑制することができる結果、電子部品の寿命を延ばすことができる。
【００６５】
さらに、この高分子フィルム１１では上述の硬化工程によって、しわの発生も抑制されるため、この製造方法によれば、高分子フィルム１１の歩留まりを改善することができる。
【００６６】
（２） 硬化工程における加圧の圧力を０．４９ＭＰａ〜９．８ＭＰａに設定することにより、高分子鎖の配向を好適に維持することができるとともに、硬化工程における高分子凝固体の収縮を好適に抑制することができる。従って、得られる高分子フィルム１１においては、表裏面の平滑性と熱伝導性とがバランスよく付与されるため、高分子フィルム１１の熱伝導性をより一層発揮させることができる。さらに、高分子フィルム１１の可撓性（柔軟性）や耐折強度を一層高めることができる。加えて、硬化後の高分子フィルム１１における割れの発生を抑制することができるため、高分子フィルム１１の歩留まりを一層改善することができる。
【００６７】
（３） 加圧体として多孔質板２４を用いることが好ましい。多孔質板２４は、表面の平滑性及び通気性を好適に形成することが容易であるため、得られる高分子フィルム１１の表裏面における平滑性をさらに向上させることができる。さらに、多孔質板２４は、加圧の圧力に対する強度も容易に得られることから、繰り返しの使用においても、十分な耐久性を発揮させることができる。
【００６８】
（４） 硬化工程において、高分子凝固体が加熱されることが好ましい。この加熱によって、高分子凝固体の乾燥が効率的に行われる結果、高分子フィルム１１の生産効率を向上することができる。
【００６９】
（５） 硬化工程は、収縮残存率Ｒ（％）≧５０（％）の関係を満たすように行われることにより、高分子フィルム１１の表裏面における平滑性を高精度で制御することができる。さらに、収縮残存率Ｒ（％）≧５０（％）の関係を満たすことにより、硬化過程において高分子凝固体の高分子が過剰に密になったり、高分子凝固体の厚さが過剰に厚くなったりすることを抑制することができるため、得られる高分子フィルム１１の可撓性（柔軟性）や耐折強度をより高めることができる。
【００７０】
（６） 硬化工程では、高分子凝固体を加圧体で挟持しているため、高分子凝固体は、その表裏面から加圧体を通じて乾燥される。このため、高分子凝固体の収縮がさらに抑制されるため、高分子フィルム１１の表裏面における平滑性をより向上することができる。さらに、表裏面における平滑性等の物性差を極めて小さくすることができるため、この高分子フィルム１１は、表裏のいずれの面を発熱体に密着させたとしても、同じ程度の熱伝導性を発揮させることができる。
【００７１】
（７） 高分子フィルム１１の高分子は、リオトロピック液晶高分子が好ましく、リオトロピック液晶高分子の中でも、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリベンズイミド、ポリパラフェニレン、及びポリベンズアゾールから選ばれる少なくとも一種がより好ましい。この場合、高強度及び高弾性率を有するとともに、耐熱性や難燃性に優れる高分子フィルム１１を提供することができる。
【００７２】
なお、前記実施形態を次のように変更して構成することもできる。
・ 硬化工程は、高分子凝固体を加熱せずに行ってもよい。例えば、高分子凝固体を加熱せずに、硬化工程を減圧下で行うことにより、高分子凝固体からの溶剤等の揮発が促進され、高分子凝固体の乾燥効率を高めることができる結果、高分子フィルム１１の生産効率を向上することができる。なお、高分子凝固体を加熱しつつ、硬化工程を減圧下で行うことにより、高分子フィルム１１の生産効率をさらに向上することができる。
【００７３】
・ 高分子フィルム１１は、単層構造の高分子フィルム１１であるが、積層構造の高分子フィルムとして構成してもよい。積層構造の高分子フィルムを製造するには、例えば高分子溶液をダイの口金内にて積層する共押出による方法、予め形成した第１の層に第２の層を積層する方法等の周知の方法を適用することができる。なお、積層構造の高分子フィルムは、第１の層として熱可塑性樹脂等の高分子から形成した他の高分子フィルムを適用するとともに第２の層を本実施形態の高分子フィルムとして構成してもよいし、第１の層を本実施形態の高分子フィルムとして構成するとともに第２の層を熱可塑性樹脂等の高分子から形成した他の高分子フィルムを適用してもよい。また、三層以上の積層構造を有する高分子フィルムとする場合、本実施形態の高分子フィルムを最外層として構成すれば、本実施形態の高分子フィルムの表面における平滑性を利用して発熱体との密着性を高めることができる。
【００７４】
・ 前記硬化工程では、図４に示すように高分子凝固体１３を上下一対の多孔質板２４にて挟持しているが、少なくとも一方の多孔質板２４を、通気性を有していない加圧体に変更してもよい。この場合であっても、多孔質板２４の通気性により、高分子凝固体１３の収縮を抑制しつつ、高分子フィルム１１を製造することができるため、高分子フィルム１１の表裏面の平滑性を向上することができる。
【００７５】
・ 前記配向工程では、膜状に形成した高分子基体１２の高分子鎖を配向させているが、配向工程における高分子基体１２の形状、すなわち配向工程における高分子溶液の形状は、特に限定されない。高分子溶液を例えば板状、ブロック状等に形成してもよい。同様に、高分子成形体は、高分子フィルム１１に限定されず、高分子成形体の形状を例えば板状、ブロック状等に変更してもよい。
【実施例】
【００７６】
次に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
（実施例１）
高分子として、式（１）においてＡｒ１およびＡｒ２が共にベンゼン環であり、Ｘが酸素原子であるポリベンゾオキサゾールを合成した。まず、攪拌装置、窒素導入管、乾燥器を備えた反応容器に、ポリリン酸（Ｈ３ＰＯ４当量：１１５％）３００ｇ、４，６−ジアミノレゾルシノール２塩酸塩５ｇ（２３．４ｍｍｏｌ）、テレフタル酸ジクロライド４．７６ｇ（２３．４ｍｍｏｌ）を充填し、７０℃で１６時間撹拌した。さらに、その溶液を攪拌しながら、９０℃で５時間、１３０℃で３時間、１５０℃で１６時間、１７０℃で３時間、１８５℃で３時間、２００℃で４８時間の順に段階的に昇温して、各段階においてその温度を一定時間維持することによって、同溶液を反応させ、粗製ポリベンゾオキサゾール溶液を得た。次に、粗製ポリベンゾオキサゾール溶液をメタノール、アセトン、水で再沈殿して固有粘度約１０ｄｌ／ｇのポリベンゾオキサゾールを得た。得られたポリベンゾオキサゾールに、ポリリン酸を加え、最終濃度が１０質量％のポリベンゾオキサゾール溶液を調製した。このようにして得られた高分子溶液としてのポリベンゾオキサゾール溶液は、偏光顕微鏡を用いた観察によって、光学異方性（液晶性）を示すことが確認された。
【００７７】
得られたポリベンゾオキサゾール溶液を、図１に示す一方の成形用樹脂フィルム２１に塗布した後、他方の成形用樹脂フィルム２１を用いて、そのポリベンゾオキサゾール溶液を挟持することにより、膜状の高分子基体１２を成形した。なお、成形用樹脂フィルム２１としては、表面にフッ素コート処理が施されたＰＥＴフィルムを用いた。次に、図２に示すように磁力線２３が高分子基体１２の厚み方向と平行になるように、高分子基体１２の上下に一対の磁石２２を配置した。これらの磁石２２によって、高分子基体１２に１０Ｔの磁場を印加しながら、１２０℃で２０分加熱した。さらに、その高分子基体１２を静置した状態で、室温まで自然冷却させることにより、配向工程を完了した。
【００７８】
次に、成形用樹脂フィルム２１の一方を高分子基体１２から取り外した後、凝固液としてのメタノールと水の混合溶液中に浸漬した。この混合溶液中にて、他方の成形用樹脂フィルム２１を高分子基体１２から取り外し、その高分子基体１２を凝固させて、膜状の高分子凝固体を得た。その高分子凝固体を同混合溶液中に１時間浸漬し、次いで水中で１時間、さらにアセトンに１０分間浸漬することにより、凝固工程を完了した。
【００７９】
次いで、図４に示すように高分子凝固体１３を一対の多孔質板２４で挟持して、０．９８ＭＰａの圧力下、１２０℃で１時間、同圧力下、１５０℃で１時間乾燥することにより、硬化工程を完了し、高分子フィルム１１を得た。なお、多孔質板２４は、アルミニウム製であり、平均孔径が１５〜１８μｍ、気孔率が１５〜２０％のものである。
【００８０】
（実施例２〜６）
表１に記載の圧力に変更した以外は、実施例１と同様の方法によって各高分子フィルム１１を得た。
【００８１】
（実施例７）
ポリベンゾオキサゾール溶液から高分子基体１２を成形した後、図３に示すように磁力線２３が高分子基体１２の表裏面と平行になるように、高分子基体１２の左右に一対の磁石２２を配置した以外は、実施例１と同様の方法によって高分子フィルム１１を得た。
【００８２】
（比較例１）
実施例１と同様にして、膜状の高分子基体１２を成形した。次に、図２に示すように磁力線２３が高分子基体１２の厚み方向と平行になるように、高分子基体１２の上下に一対の磁石２２を配置した。このようにして高分子基体１２に１０Ｔの磁場を印加しながら、１２０℃で２０分加熱した。さらに、その高分子基体１２を静置した状態で、室温まで自然冷却させることにより、配向工程を完了した。
【００８３】
次に、成形用樹脂フィルム２１の一方を高分子基体１２から取り外した後、凝固液としてのメタノールと水の混合溶液中に浸漬した。この混合溶液中にて、他方の成形用樹脂フィルム２１を高分子基体１２から取り外し、その高分子基体１２を凝固させて、膜状の高分子凝固体を得た。その高分子凝固体を同混合溶液中に１時間浸漬し、次いで水中で１時間、さらにアセトンに１０分間浸漬することにより、凝固工程を完了した。
【００８４】
次いで、高分子凝固体を取り出した後、その高分子凝固体を、拘束や加圧をせずに１２０℃で１時間、１５０℃で１時間乾燥することにより、硬化工程を完了し、高分子フィルムを得た。
【００８５】
（比較例２）
硬化工程において、高分子凝固体を一対のアルミニウム板で挟持し、０．１２ＭＰａの圧力下、１２０℃で１時間、同圧力下、１５０℃で１時間乾燥した以外は、比較例１と同様にして高分子フィルムを得た。
【００８６】
（比較例３、４）
表２に記載の圧力に変更した以外は、比較例２と同様の方法によって各高分子フィルムを得た。
【００８７】
（比較例５）
配向工程において、図３に示すように磁力線２３が高分子基体１２の表裏面と平行になるように、高分子基体１２の左右に一対の磁石２２を配置した以外は、比較例１と同じ方法で高分子基体１２の高分子鎖を配向させた。次に、得られた高分子基体１２について、比較例１と同じ方法で凝固工程を行った。次いで、得られた高分子凝固体について、比較例２と同じ方法で硬化工程を行った。
【００８８】
（比較例６）
厚さ１２５μｍのポリイミドフィルム（ＰＩ）（デュポン社製、商品名「カプトン」）を比較例７の高分子フィルムとした。
【００８９】
【表１】
【００９０】
【表２】
表１及び表２に示される配向度Ａ、収縮残存率Ｒ、熱拡散率α、及び熱伝導率λの算出方法、並びに十点平均粗さＲｚの測定方法について以下に記載する。
【００９１】
＜配向度Ａ＞
高分子フィルムの配向度Ａ、Ｘ線回折装置（理学電機株式会社製「ＲＩＮＴ−ＲＡＰＩＤ」）を使用して、得られた各高分子フィルムの方位角方向のＸ線回折強度分布におけるピークの半値幅ΔＢから上述の式（ｉ）によって算出した。一例として、実施例１の高分子フィルム１１について、図６にＸ線回折測定による赤道方向の回折パターンを示し、図７に回折ピーク角度２θ＝約２６°における方位角方向のＸ線回折強度分布を示す。
【００９２】
＜収縮残存率Ｒ＞
多孔質板２４又はアルミニウム板によって加圧や拘束されていない状態における高分子凝固体の表面積を測定し、この表面積を収縮残存率Ｒ（％）における面積Ａ１とした。さらに、硬化工程が完了した高分子フィルムについて、温度２５℃、相対湿度５０％の環境下、２４時間静置した後に、その高分子フィルムの表面積を測定し、この表面積を収縮残存率Ｒ（％）における面積Ａ２とした。これらの面積Ａ１及びＡ２を下式に代入し、収縮残存率Ｒ（％）を算出した。
【００９３】
収縮残存率Ｒ（％）＝Ａ２／Ａ１×１００
＜熱拡散率α＞
高分子フィルムの厚さ方向の熱拡散率αＺは、熱拡散率測定装置（株式会社アイフェイズ製、商品名「アイフェイズα」）を用い、各高分子フィルムの表面にスパッタリングにより電極を直接形成し、銀ペーストによりリード線を取り付け、各高分子フィルムの下面にセンサー、上面にヒーターを当接させて、室温にて測定した。また、表裏面に沿った方向の熱拡散率αＸは、赤外線カメラを利用した２次元熱分析装置（株式会社アイフェイズ製、商品名「アイフェイズＩＲ」）を用い、各高分子フィルムの表面にスパッタリングによりＬ字型長さ４ｍｍ、幅１ｍｍの電極を直接形成し、図５に示したＸ軸方向及びＹ軸方向への室温における熱流観測から測定した。
【００９４】
＜熱伝導率λ＞
熱伝導率λは、高分子フィルムの熱拡散率αから下記式（ｉｉ）によって求めた。
熱伝導率λ＝α・ρ・ＣＰ ・・・（ｉｉ）
（但し、αは熱拡散率、ρは密度、ＣＰは比熱を示す。）
＜十点平均粗さ(Ｒｚ)＞
各高分子フィルムについて、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４に準拠する「表面粗さ形状測定機」（株式会社東京精密製、商品名「サーフコム５５０Ａ」）を用いて測定した。
【００９５】
（高分子フィルムの評価結果）
表１に示すように、実施例１〜７の高分子フィルム１１では、熱拡散率及び熱伝導率の値が比較例７に示される従来の高分子フィルムよりも高い値を示しているため、各実施例の高分子フィルム１１では、比較例７の高分子フィルムよりも優れた熱伝導性を発揮されることがわかる。
【００９６】
さらに、各実施例の高分子フィルム１１の十点平均粗さ（Ｒｚ）の測定結果は、比較例１〜５の測定結果よりも、小さい値を示している。この十点平均粗さ（Ｒｚ）の測定結果は、各実施例の高分子フィルム１１では、表裏面の平滑性が向上されていることが示されており、発熱体や放熱体に接触させて使用するに際して、発熱体や放熱体に対する高分子フィルム１１の密着性が改善されることによって、熱伝導性能を十分に発揮させることができることを示している。
【００９７】
＜しわの評価＞
各高分子フィルムの表裏面の状態を観察し、しわの有無について評価した。その結果を表３に示す。
【００９８】
＜屈曲寿命の評価＞
各高分子フィルムの屈曲寿命は、曲げ半径約１０ｍｍ、屈曲速度１００回／分、ストローク２０ｍｍ、及び室温下の条件で、各高分子フィルムが破断するまでの屈曲回数にて示される。屈曲回数が５万回以上のものを○（達成）、５万回に満たなかったものを×（未達成）とし、その結果を表３に示す。
【００９９】
＜割れの評価＞
各高分子フィルムの表面状態を観察し、割れの有無について評価した。その結果を表３に示す。
【０１００】
【表３】
表３に示されるように各実施例の高分子フィルム１１には、しわの発生がないことから、各実施例の製造方法によれば、歩留まりよく高分子フィルム１１を製造することができる。
【０１０１】
さらに実施例１〜５、及び実施例７では、硬化工程における加圧の圧力を０．４９ＭＰａ〜９．８ＭＰａの範囲に設定していたため、得られた高分子フィルム１１では、優れた可撓性を有している。このため、実施例１〜５、及び実施例７では、表３に示すように屈曲寿命に優れている。このように、実施例１〜５、及び実施例７の高分子フィルム１１は可撓性に優れることから、種々の電子機器の屈曲部に配置させることが容易であり、さらに十分な屈曲寿命を有することから、そうした屈曲部に配置した場合であっても、十分な耐久性を発揮させることができる。加えて実施例１〜５、及び実施例７の高分子フィルム１１では、割れも発生しないことから、高分子フィルム１１を製造するに際して、歩留まりを一層向上させることができる。
【０１０２】
（実施例８）
実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール溶液を原料として、配向工程、凝固工程を行うことにより、高分子凝固体を得た。得られた高分子凝固体について、硬化工程における条件を、１２０℃、２時間に変更した以外は、実施例１と同様に硬化工程を行うことにより、高分子フィルム１１を得た。得られた高分子フィルム１１の厚さは１５０μｍであった。
【０１０３】
この高分子フィルム１１を、図８に示される電子部品に適用した。すなわち、プリント基板３１に実装したボールグリッドアレイ型半導体パッケージ３２上に、この高分子フィルム１１を配置するとともに、さらに高分子フィルム１１上に放熱器３３を配置することにより、電子部品を作製した。
【０１０４】
（実施例９）
実施例１で得られた高分子フィルム１１を、図９に示される電子部品に適用した。すなわち、ダイパッド４２と半導体チップ４１との間に、高分子フィルム１１を挟み込み、さらにボンディングワイヤ４３で半導体チップ４１の電極部とリードフレーム４４のリード部を電気的に接続した後、エポキシ系封止剤を用いて、トランスファーモールド法にて電子部品を成形した。
【０１０５】
（実施例１０）
実施例３で得られた高分子フィルム１１を、図８に示される電子部品に適用した。すなわち、高分子フィルム１１を変更した以外は実施例８と同様にして電子部品を作製した。
【０１０６】
（実施例１１）
実施例３で得られた高分子フィルム１１を、図９に示される電子部品に適用した。すなわち、高分子フィルム１１を変更した以外は実施例９と同様にして電子部品を作製した。
【０１０７】
（実施例１２）
実施例７で得られた高分子フィルム１１を、図８に示される電子部品に適用した。すなわち、高分子フィルム１１を変更した以外は実施例８と同様にして電子部品を作製した。
【０１０８】
（実施例１３）
実施例７で得られた高分子フィルム１１を、図９に示される電子部品に適用した。すなわち、高分子フィルム１１を変更した以外は実施例９と同様にして電子部品を作製した。
【０１０９】
（比較例７）
比較例３で得られた高分子フィルムを、図８に示される電子部品に適用した。すなわち、高分子フィルムを変更した以外は実施例８と同様にして電子部品を作製した。
【０１１０】
（比較例８）
比較例３で得られた高分子フィルムを、図９に示される電子部品に適用した。すなわち、高分子フィルムを変更した以外は実施例９と同様にして電子部品を作製した。
【０１１１】
（比較例９）
比較例６の高分子フィルムを、図８に示される電子部品に適用した。すなわち、高分子フィルムを変更した以外は実施例８と同様にして電子部品を作製した。
【０１１２】
（比較例１０）
比較例６の高分子フィルムを、図９に示される電子部品に適用した。すなわち、高分子フィルムを変更した以外は実施例９と同様にして電子部品を作製した。
【０１１３】
＜熱抵抗値の測定＞
実施例８〜１３、及び比較例７〜１０の電子部品に通電して１０分間経過した後、電子部品の表面温度を測定した。図８に示される電子部品では、プリント基板３１の表面温度θｊ１、及び放熱器３３の表面温度θｊ０を測定した。図９に示される電子部品では、半導体チップ４１側の表面温度θｊ１、及びダイパッド４２側の表面温度θｊ０を測定した。表面温度θｊ１，θｊ０を下記式に代入して熱抵抗値（℃／Ｗ）を算出した。
【０１１４】
熱抵抗値（℃／Ｗ）＝（θｊ１−θｊ０）／電子部品の発熱量（Ｗ）
熱抵抗値（℃／Ｗ）の測定結果を表４に示す。
【０１１５】
【表４】
表４の結果から明らかなように、実施例８〜１３の熱抵抗値は、比較例７〜１０の熱抵抗値よりも小さい値を示しており、各実施例の電子部品では放熱特性が改善されている。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本実施形態における高分子基体の成形方法を示す概略図。
【図２】高分子基体の厚さ方向に高分子鎖を配向させる配向工程を示す概略図。
【図３】高分子基体の表裏面に沿った方向に高分子鎖を配向させる配向工程を示す概略図。
【図４】硬化工程を示す概略図。
【図５】高分子フィルムを示す斜視図。
【図６】高分子フィルムのデバイ環の中心から半径方向のＸ線回折パターンの例を示すグラフ。
【図７】高分子フィルムの方位角方向のＸ線回折強度分布の例を示すグラフ。
【図８】高分子フィルムを適用した電子部品の一例を示す断面図。
【図９】高分子フィルムを適用した電子部品の一例を示す断面図。
【図１０】高分子フィルムを適用した電子部品の一例を示す断面図。
【図１１】高分子フィルムを適用した電子部品の一例を示す断面図。
【符号の説明】
【０１１７】
１１…高分子成形体としての高分子フィルム、１３…高分子凝固体、２４…加圧体としての多孔質板。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高分子鎖が配向された高分子成形体の製造方法及び高分子成形体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高分子鎖が配向された高分子成形体は、光学異方性を有する高分子溶液に対して、磁場又は電場を印加することにより得られている（特許文献１参照）。すなわち、磁場又は電場が印加された高分子溶液では、溶液中の高分子の分子鎖が高度に配向される。高分子成形体は、この高分子溶液を凝固することにより高分子凝固体を得た後に、この高分子凝固体を硬化することにより得られる。こうした高分子成形体では、高分子鎖の配向に伴って、熱的性質や力学的性質に代表される特性に関して、異方性が発現する。
【特許文献１】特開２００４−１０７６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のような高分子凝固体における高分子鎖の凝集力は、高分子鎖が配向している方向よりも、その方向に直交する方向において強くなる。このため、高分子凝固体は、高分子が配向している方向に対して直交する方向への収縮を伴って、硬化される。この結果、得られる高分子成形体の外面における平滑性が低下する傾向にある。特に、磁場又は電場によって高分子鎖が高度に配向されている高分子凝固体では、この高分子凝固体を硬化して高分子成形体を得るに際し、収縮する度合いが高まることで、得られる高分子成形体の外面における平滑性が低下し易い。このような平滑性の低下は、例えば発熱体から放熱体への熱伝導を高めるために、高分子成形体を発熱体と放熱体との間に介装する場合、発熱体や放熱体に対する高分子成形体の密着性の低下を招く。そして、このような密着性の低下は、発熱体から放熱体への熱抵抗を高め、その結果、高分子成形体の本来有する熱伝導性を発揮させることが困難となる。
【０００４】
本発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高分子鎖を配向させつつ、外面の平滑性を向上することのできる高分子成形体の製造方法、及び高分子鎖の配向に基づく熱伝導性能を発揮させることの容易な高分子成形体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために請求項１に記載の発明は、光学異方性を発現している高分子溶液に対して磁場又は電場を印加することにより、前記高分子溶液における高分子鎖を一定方向に配向する配向工程と、該配向工程によって配向された高分子を凝固することにより高分子凝固体を得るための凝固工程と、該高分子凝固体を硬化することにより、高分子成形体を得るための硬化工程とを含み、前記高分子溶液から前記高分子成形体を製造する高分子成形体の製造方法であって、前記硬化工程では、通気性を有するとともに前記高分子凝固体を加圧する加圧体が、前記高分子凝固体に密着して配置された状態において、前記高分子凝固体の前記加圧体を通じた乾燥が行われることを要旨とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の高分子成形体の製造方法において、前記硬化工程における加圧の圧力が、０．４９ＭＰａ〜９．８ＭＰａであることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の高分子成形体の製造方法において、前記加圧体が、多孔質板であることを要旨とする。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の高分子成形体の製造方法において、前記硬化工程において前記高分子凝固体が加熱されることを要旨とする。
【０００８】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の高分子成形体の製造方法において、前記高分子溶液は膜状に成形され、前記硬化工程が、該硬化工程に供される前記高分子凝固体の厚さ方向に直交する面の面積をＡ１とするとともに、該硬化工程により得られる高分子成形体の厚さ方向に直交する面の面積をＡ２として示される収縮残存率Ｒ（％）＝Ａ２／Ａ１×１００が収縮残存率Ｒ（％）≧５０（％）の関係を満たすように行われることを要旨とする。
【０００９】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の高分子成形体の製造方法において、前記硬化工程では、前記高分子凝固体を前記加圧体で挟持することを要旨とする。
【００１０】
請求項７に記載の発明の高分子成形体は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の高分子成形体の製造方法によって得られる高分子成形体であって、前記高分子溶液の高分子が、リオトロピック液晶高分子であることを要旨とする。
【００１１】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の高分子成形体において、前記リオトロピック液晶高分子が、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリベンズイミド、ポリパラフェニレン、及びポリベンズアゾールから選ばれる少なくとも一種であることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の高分子成形体の製造方法によれば、高分子鎖を配向させつつ、高分子成形体の外面の平滑性を向上することができる。本発明の高分子成形体によれば、高分子鎖の配向に基づく熱伝導性能を発揮させることが容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を高分子フィルムの製造方法に適用した一実施形態を詳細に説明する。
図５に示される高分子成形体としての高分子フィルム１１は、光学異方性を発現している高分子溶液から製造される。この高分子フィルム１１の製造方法は、高分子溶液を膜状に形成することにより得られる高分子基体において、その高分子基体の高分子鎖を一定方向に配向する配向工程と、この配向工程によって配向された高分子を凝固させることにより、高分子凝固体を得るための凝固工程とを含む。さらにこの製造方法は、高分子凝固体を乾燥させることにより、その高分子凝固体を硬化する硬化工程を含む。この硬化工程は、高分子凝固体を加圧する加圧体がその高分子凝固体に密着して配置された状態で行われる。そして、この加圧体は通気性を有しているため、硬化工程では高分子凝固体の加圧体を通じた乾燥が行われる。
【００１４】
＜高分子溶液＞
高分子溶液の高分子としては、高分子溶液中にて光学異方性を発現する高分子が用いられる。すなわち、この高分子としては、リオトロピック液晶高分子が好適に用いられる。高分子溶液は、光学異方性が発現される濃度になるように、リオトロピック液晶高分子を溶媒に溶解することにより調製することができる。この高分子溶液の光学異方性は、高分子が一定の規則性を有した状態で溶液中に存在することで発現される。このリオトロピック液晶高分子としては、特に限定されず、例えばポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリベンズイミド、ポリパラフェニレン、及びポリベンズアゾールから選ばれる少なくとも一種が好適である。
【００１５】
この高分子溶液の高分子として好適であるポリベンズアゾールについて詳述する。ポリベンズアゾールの具体例としては、ポリベンゾオキサゾール（ＰＢＯ）、ポリベンゾチアゾール（ＰＢＴ）、ポリベンズイミダゾール（ＰＢＩ）から選ばれる少なくとも一種を含む高分子が挙げられる。このようなポリベンズアゾールとしては、ＰＢＯ、ＰＢＴ、及びＰＢＩのいずれか一種からなるホモポリマー、ＰＢＯ、ＰＢＴ、及びＰＢＩから選ばれる少なくとも二種を含むブレンドポリマーやコポリマー（ブロックコポリマー又はランダムコポリマー）を含む。
【００１６】
ＰＢＯとは、芳香族基に結合した少なくとも１つのオキサゾール環を有する繰り返し単位からなる高分子を指し、例えばポリ（フェニレンベンゾビスオキサゾール）などが含まれる。ＰＢＴとは、芳香族基に結合した少なくとも１つのチアゾール環を有する繰り返し単位からなる高分子を指し、例えばポリ（フェニレンベンゾビスチアゾール）等が含まれる。ＰＢＩとは、芳香族基に結合した少なくとも１つのイミダゾール環を有する繰り返し単位からなる高分子を指し、例えばポリ（フェニレンベンズビスイミダゾール）等が含まれる。
【００１７】
具体的には、ポリベンズアゾールは、下記一般式（１）〜（４）で示される繰り返し単位の少なくとも一種を有するポリベンズアゾールを含む。
【００１８】
【化１】
（但し、上記式（１）〜（４）中のＸはそれぞれ独立してイオウ原子、酸素原子又はイミノ基を表し、上記式（１）及び（２）中のＡｒ１及びＡｒ２は芳香族炭化水素基をそれぞれ表し、ｎは１０〜５００の整数である。）
Ａｒ１の具体例としては、下記一般式（Ｉ）〜（ＩＶ）に示される芳香族炭化水素基が挙げられる。
【００１９】
【化２】
Ａｒ２の具体例としては、下記一般式（Ｖ）〜（ＶＩＩＩ）に示される芳香族炭化水素基が挙げられる。
【００２０】
【化３】
上記一般式（Ｉ）〜（ＶＩＩＩ）中のＺは、それぞれ酸素原子、イオウ原子、ＳＯ２、ＣＯ、ＣＨ２、Ｃ（ＣＨ３）２、ＣＦ２又はＣ（ＣＦ３）２のいずれかを表すか、または、隣り合うベンゼン環中の炭素同士の直接結合を表す。また、上記一般式（Ｉ）〜（ＶＩＩＩ）中のベンゼン環において、各炭素原子と結合している水素原子は低級アルキル基、低級アルコキシル基、ハロゲン原子又はトリフルオロメチル等のハロゲン化アルキル基、ニトロ基、スルホン酸基、ホスホン酸基等に置換されていてもよい。この置換反応は、重縮合反応前に対応する上記部分を含む原材料において行われていてもよいし、または重縮合反応後のポリベンズアゾールの対応する部分について行われていてもよい。
【００２１】
ポリベンズアゾールには、上記一般式（１）〜（４）で示す繰り返し単位の他に、ポリベンズアゾールの合成過程で未反応の開鎖部分を有する繰り返し単位を含んでいてもよい。こうした未反応の開鎖部分は、例えば下記式（ＩＸ）及び（Ｘ）に示される。
【００２２】
【化４】
上述したようなポリベンズアゾールの中でも、上記一般式（１）及び（２）の少なくとも一方の繰り返し単位を有するポリベンズアゾールであって、前記式中においてＸが酸素原子であるとともに、Ａｒ１及びＡｒ２は一般式（Ｉ）〜（ＶＩＩＩ）のＺが酸素原子又は直接結合を示すポリベンズアゾールを採用した場合には、高分子鎖がより直線的となる。このため、このような高分子鎖を配向工程によって配向させることにより、一層高い熱伝導性が発揮される高分子フィルム１１を得ることができる。
【００２３】
ポリベンズアゾールの極限粘度は、２５℃において溶媒としてメタンスルホン酸を用いたオストワルド粘度計による測定（米国材料試験協会規格 ＡＳＴＭ Ｄ２８５７−９５準拠）で、好ましくは０．５〜３０ｄｌ／ｇ、より好ましくは０．５〜２０ｄｌ／ｇ、さらに好ましくは０．５〜１５ｄｌ／ｇである。ポリベンズアゾールの極限粘度が０．５ｄｌ／ｇ未満である場合、ポリベンズアゾールの分子量が低くなる結果、得られる高分子フィルム１１の機械的強度が十分に得られないおそれがある。一方、ポリベンズアゾールの極限粘度が３０ｄｌ／ｇを超えると、そのポリベンズアゾールからポリベンズアゾール溶液を調製した場合に、溶液の粘度が高くなりすぎる結果、ポリベンズアゾールの分子鎖が配向されにくくなるおそれがある。
【００２４】
高分子溶液を調製するための溶媒は、高分子の種類によって適宜選択すればよい。例えば、高分子としてポリパラフェニレンテレフタルアミドを採用する場合には、濃硫酸を使用することができる。また例えば、高分子としてポリベンズアゾールを採用する場合には、Ｎ、Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、Ｎ−メチルピロリドン、ヘキサメチルホスホルトリアミド等の非プロトン性極性溶媒や、ポリリン酸、メタンスルホン酸、クレゾール及び高濃度の硫酸等が挙げられ、ポリリン酸及びメタンスルホン酸の少なくとも一種を使用することが好ましく、少なくともポリリン酸を使用することがより好ましい。
【００２５】
このような溶媒は単独で用いてもよいし、二種以上を混合して用いてもよい。また、溶媒には、高分子の溶解性を向上させるという観点から、臭化リチウム、塩化リチウム、塩化アルミニウム等のルイス酸を配合してもよい。
【００２６】
溶媒に対する高分子の溶解操作には、周知の攪拌機を用いることができる。なお、溶解操作に供する高分子を、この溶解操作を行う前に、再沈殿や濾過操作のような従来の手法により精製してもよい。
【００２７】
高分子溶液中の高分子の濃度は、液晶相の発現、高分子の溶解性、高分子溶液の粘度等に応じて適宜設定される。高分子溶液中の高分子の濃度は、好ましくは２〜３０質量％、より好ましくは５〜２５質量％である。高分子の濃度が２質量％未満であると、液晶相が発現されにくくなるおそれがある。一方、高分子の濃度が３０質量％を超えると、高分子溶液の粘度が高くなりすぎるおそれがある。すなわち、高分子の濃度を２〜３０質量％に設定することにより、高分子鎖の配向に適した粘度を有するとともに、液晶相が十分に発現され易くなるため、高分子鎖の配向度を一層高めることができる。
【００２８】
高分子溶液には、ガラス繊維等の補強材、各種充填剤、顔料、染料、蛍光増白剤、分散剤、安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、酸化防止剤、熱安定剤、滑剤、可塑剤等を、本発明の効果が得られる範囲内で配合してもよい。
【００２９】
高分子溶液を成形して高分子基体を得る方法は、特に限定されず、型内に高分子溶液を注入する方法、ダイ、例えばスリットダイから成形基材上に高分子溶液を流延させる方法、キャスト法などによって高分子溶液を成形基材上に塗布する方法等が挙げられる。このような高分子溶液の成形に使用される成形基材は特に限定されるものではないが、高分子基体を長尺の膜状に成形する場合には、閉ループ状のエンドレスベルト、エンドレスドラム又はエンドレスフィルムが好適に使用される。また、成形基材としてはガラス板、樹脂フィルム等の板状物を使用することも可能である。さらに、成形基材は金属から形成されていてもよく、その金属としてはステンレス鋼、ハステロイ系合金、タンタル、アルミニウム等が好適である。また、高分子溶液をスリットダイから下側の成形基材上に流延させ、流延された高分子溶液上に別の成形基材を重ねて、高分子溶液を一対の成形基材の間に挟持することによって、一定の厚さを有する膜状の高分子基体を容易に成形することができる。
【００３０】
本実施形態では、図１に示すように成形基材として上下一対の成形用樹脂フィルム２１を使用している。これらの成形用樹脂フィルム２１は、その表面にフッ素コート処理が施されることで、成形用樹脂フィルム２１に対する高分子基体１２の離型性が向上されている。そして、高分子基体１２は、一対の成形用樹脂フィルム２１によって高分子溶液を挟持することにより、一定の厚さを有する膜状に形成されている。
【００３１】
高分子基体（高分子溶液）の液晶相（光学異方性）の発現は、高分子基体中の高分子の濃度、及び高分子基体の温度に依存する。従って、高分子基体に液晶相を発現させるには、高分子基体の温度が所定の温度範囲になるように、高分子基体の温度を調節すればよい。高分子基体を加熱して液晶相を発現させる場合には、液晶相が発現されない温度まで、高分子基体を昇温することで等方性液体とした後に、液晶相が発現される温度まで高分子基体を徐々に降温することが好ましい。これにより、液晶相の成長が促進されるため、配向工程における高分子鎖の配向が効率よく行われるようになる。また、このような昇温と降温とを逐次的に併用してもよい。
【００３２】
液晶相を発現させる高分子基体の温度は、リオトロピック液晶高分子の種類に応じて適宜設定すればよく、例えば２０〜２５０℃の範囲に設定される。また例えばリオトロピック液晶高分子として、ポリベンズアゾールを採用した場合には、好ましくは２０〜２００℃、より好ましくは４０〜１５０℃である。加熱手段としては、例えば加湿空気を加熱媒体とする方法、紫外線ランプから紫外線を照射する方法、誘電加熱による方法等が挙げられる。
【００３３】
＜配向工程＞
このようにして液晶相（光学異方性）を発現している高分子基体は、配向工程に供される。配向工程では、高分子基体に対して、磁場又は電場を印加することにより、この高分子基体中において高分子鎖が一定方向に配向される。すなわち、高分子鎖は磁力線や電場の向きに沿って配向され、その高分子鎖の配向に沿った方向における熱伝導性等の特性が高められる。この配向工程における高分子基体は液晶相を発現しているため、高分子基体１２中における高分子鎖は秩序性を有している。このように秩序性を有している高分子鎖は、磁場又は電場の印加によって効率的に配向されることになる。
【００３４】
磁場は、永久磁石、電磁石、超電導磁石等の磁場発生手段によって印加することができる。電場は、電極、スライドトランス等を備えた電場発生手段によって印加することができる。この配向工程では、高分子基体に対して、高分子鎖を所望の方向に配向させるべく、その所望の方向に磁力線が平行になるように、磁場を印加することが好ましい。このような磁場の印加による配向によれば、高分子基体の表面形状に沿った方向に限らず、高分子基体の表面に対して交わる方向等、任意の方向に高分子鎖を配向させることが容易である。磁場の磁束密度は、好ましくは１〜３０テスラ（Ｔ）、より好ましくは２〜２５Ｔ、さらに好ましくは３〜２０Ｔである。磁束密度が１Ｔ未満の場合、高分子鎖の配向が効率的に行われなくなるおそれがある。一方、３０Ｔを超える磁束密度を得るためには、磁場発生手段のコストが増大することになる。
【００３５】
本実施形態では、図２に示すように上下一対の磁石２２を用いて、高分子基体１２の厚さ方向に磁力線２３が沿うようにして高分子基体１２に磁場を印加することによって、高分子基体１２の厚さ方向に高分子鎖を配向している。このように、磁場が印加された高分子基体１２では、高分子鎖が厚さ方向（図５に示される高分子フィルム１１のＺ軸方向）に配向されることになるため、高分子フィルム１１の厚さ方向における熱伝導性が向上される。なお、図３に示すように左右一対の磁石２２を用いて、高分子基体１２の表裏面に沿った方向に磁力線２３を一致させれば、高分子基体１２の表裏面に沿う方向に高分子鎖を配向させることができる。
【００３６】
＜凝固工程＞
配向工程によって高分子が配向された高分子基体は、凝固工程に供される。この凝固工程は、高分子基体（高分子溶液）の高分子を凝固することによって高分子凝固体を得る工程であって、この凝固工程には、溶媒を蒸発させる方法、凝固液によって高分子を析出させる方法等を適用することができる。この凝固工程としては、溶媒を蒸発させるための加熱装置や、蒸発した溶媒を回収する装置などを省略することができるため、凝固液によって高分子を析出させる方法が好ましい。凝固液としては、高分子の溶媒と相溶性を有するとともに、高分子の貧溶媒又は高分子が不溶な液体を用いることができる。高分子基体１２に凝固液を接触させることにより、この高分子基体では高分子の溶媒に対する溶解度が低くなる。このような高分子の溶解度の低下によって、高分子が析出することで高分子基体が凝固する。高分子の溶媒としてポリリン酸のような強酸を用いる場合には、凝固液を用いることによって、そのような強酸が希釈されるため、溶媒の取り扱いについての安全性が高まるとともに、溶媒の後処理が容易となる。
【００３７】
本実施形態の凝固工程は、図１に示される成形用樹脂フィルム２１の少なくとも一方を取り外した後、凝固液に浸漬することにより、配向工程が完了した高分子基体１２に凝固液を接触させている。
【００３８】
凝固液は、高分子の種類に応じて適宜選択すればよい。凝固液としては、例えば水、リン酸水溶液、硫酸水溶液等の酸水溶液、水酸化ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液、メタノール、エタノール等のアルコール類、アセトン、エチレングリコール等の水溶性有機溶剤等が挙げられる。凝固液は単独の成分から構成してもよいし、二種以上の成分からなる混合液として構成してもよい。また、この凝固工程では、高分子鎖の配向を維持すべく、磁場又は電場を印加しつつ高分子を凝固させることが好ましい。高分子の溶媒に対する凝固液の拡散が穏やかで、得られる高分子凝固体の表裏面の平滑性が確保され易いという観点から、凝固液として、１０〜７０質量％のリン酸水溶液、又は低級アルコールを用いることが好ましい。
【００３９】
凝固液の温度は、好ましくは−６０〜＋６０℃、より好ましくは−３０〜＋３０℃、さらに好ましくは−２０〜＋２０℃である。凝固液の温度が６０℃を超えると、高分子凝固体の表裏面の平滑性を確保することが困難となるとともに、高分子凝固体の表裏面に密度差が生じることで、得られる高分子フィルム１１の物性が不安定になるおそれがある。一方、凝固液の温度が−６０℃未満の場合、得られる高分子フィルム１１の物性に悪影響を与えるおそれがあるとともに、高分子の凝固速度が遅くなるため、生産性が低下するおそれがある。
【００４０】
高分子凝固体は、後工程である硬化工程に供する前に、洗浄処理されることが好ましい。この洗浄処理は、例えば成形基材上に配置された高分子凝固体を洗浄液に通過させたり、高分子凝固体に洗浄液を吹き付けたりすることによって行うことができる。洗浄液としては、通常水が使用されるが、必要に応じて温水を使用してもよい。また、例えば高分子の溶媒として酸を使用した場合、高分子凝固体に酸が残留する。この場合、高分子凝固体を水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリの水溶液で中和洗浄した後に、洗浄処理を行うことにより、高分子凝固体に含まれる酸を速やかに除去することができる。このような洗浄処理では、高分子凝固体に含まれる不純物が除去される。高分子凝固体における不純物は、高分子の構成単位を形成する酸や塩基、及び中和洗浄によって生じる無機塩であり、このような不純物は凝固工程の後工程において、高分子凝固体を劣化（分解）する要因となる。従って、高分子凝固体中における不純物の含有量が高まると、得られる高分子フィルム１１の特性が損なわれるおそれがある。このため、洗浄処理後の高分子凝固体に含まれる不純物は、質量基準で５００ｐｐｍ以下であることが好ましい。
【００４１】
＜硬化工程＞
凝固工程で得られた高分子凝固体は、硬化工程に供される。この硬化工程は、高分子凝固体が加圧体によって加圧された状態で行われる。高分子凝固体は、密着して配置される加圧体によって加圧されるため、その形状が保持された状態で乾燥される。さらに、この加圧体は通気性を有しているため、高分子凝固体から発生する蒸気が加圧体を通じることによって、高分子凝固体の乾燥が行われる。すなわち、高分子凝固体が乾燥されるに際し、その高分子凝固体が露出している部分に加えて、高分子凝固体が加圧体によって覆われている部分においても、高分子凝固体に含まれる溶媒等が揮発される。従って、高分子凝固体は、その全体にわたって乾燥されるため、高分子凝固体の乾燥速度が部分的にばらつくことを抑制することができる。この結果、高分子凝固体の収縮を抑制しつつ、高分子凝固体を乾燥することができる。
【００４２】
この硬化工程で使用される加圧体としては、通気性を有していれば特に限定されない。加圧体の材質としては、例えば多孔質アルミナ、多孔質窒化ケイ素、多孔質炭化ケイ素等の多孔質セラミックス、多孔質金属、多孔質ガラス、多孔質樹脂等が挙げられる。加圧体の形状としては、例えば板状、ブロック状等が挙げられる。加圧体の厚さは特に限定されないが、１〜２０ｍｍ程度のものが取り扱い性や耐久性の観点から好適に使用される。これらの加圧体の中でも、加圧体表面の平滑性及び加圧体の通気性を付与することが容易であるとともに、加圧の圧力に耐え得る強度も容易に得られることから、好ましくは多孔質板、より好ましくは多孔質セラミックス板又は多孔質金属板である。多孔質金属板を形成する金属としては、特に限定されないが、耐薬品性を考慮すると、アルミニウム、ステンレス鋼、ハステロイ系合金及びタンタルから選ばれる少なくとも一種であることが好ましい。また、
多孔質セラミックス板としては、具体的には新東工業株式会社製の「ポーセラックス（登録商標）Ｉ」等を用いることができる。また、多孔質金属板の具体例としては、新東工業株式会社製の「ポーセラックス（登録商標）ＩＩ」、萱野工業株式会社製のポーラスアルミ「ＰＯＲＯＵＳ」等を用いることができる。
【００４３】
本実施形態では、図４に示すように加圧体として上下一対の多孔質板２４を使用している。そして、高分子凝固体１３を上下一対の多孔質板２４によって挟持することにより、高分子凝固体１３は、その上面及び下面の両面（表裏面）から多孔質板２４を通じて乾燥される。
【００４４】
上述した加圧体において、高分子凝固体の表面と接触する接触面の表面粗さは、得られる高分子フィルム１１の表面を平滑に形成するという観点から、小さいほど好ましく、具体的にはＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４に規定される十点平均粗さ（Ｒｚ）において、０．０５〜１０μｍであることが好ましい。この十点平均粗さ（Ｒｚ）が０．０５μｍ未満であると、加圧体の製造が困難となるおそれがある。一方、十点平均粗さ（Ｒｚ）が１０μｍを超えると、得られる高分子フィルム１１において、加圧体と接触していた表面における平滑性が十分に得られないおそれがある。なお、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４に規定される十点平均粗さ（Ｒｚ）は、位相補償広域フィルタ適用の輪郭曲線を用いて算出された十点平均粗さ（ＲｚＪＩＳ９４）である。
【００４５】
加圧体の平均孔径（測定法：顕微鏡による目視観察）は、好ましくは０．１〜１００μｍ、より好ましくは０．５〜５０μｍ、さらに好ましくは１〜２０μｍである。この平均孔径が０．１μｍ未満であると、乾燥効率が十分に得られないおそれがある。一方、この平均孔径が１００μｍを超えると、得られる高分子フィルム１１において、加圧体と接触していた表面における平滑性が十分に得られないおそれがある。加圧体の気孔率（測定法：ＪＩＳ Ｒ ２２０５の「見掛気孔率」、又はＪＩＳ Ｚ ２５０１「開放気孔率」）は、好ましくは１０〜６０％、さらに好ましくは１５〜２５％である。この気孔率が１０％未満であると、乾燥効率が十分に得られないおそれがある。一方、この気孔率が６０％を超えると、得られる高分子フィルム１１において、加圧体と接触していた表面における平滑性が十分に得られないおそれがある。
【００４６】
加圧体によって高分子凝固体を加圧する際の圧力は、好ましくは０．４９ＭＰａ（５ｋｇｆ／ｃｍ２）〜９．８ＭＰａ（１００ｋｇｆ／ｃｍ２）、より好ましくは０．４９ＭＰａ（５ｋｇｆ／ｃｍ２）〜７．８ＭＰａ（８０ｋｇｆ／ｃｍ２）、さらに好ましくは０．９８ＭＰａ（１０ｋｇｆ／ｃｍ２）〜７．８ＭＰａ（８０ｋｇｆ／ｃｍ２）である。この圧力が０．４９ＭＰａ未満であると、高分子凝固体の収縮を十分に抑制することが困難となり、得られる高分子フィルム１１の表裏面における平滑性が十分に向上されないおそれがある。一方、この圧力が９．８ＭＰａを超える場合、高分子凝固体が圧縮されることで、高分子鎖の配向が崩れてしまうおそれがある。すなわち、高分子凝固体を加圧する際の圧力を０．４９ＭＰａ〜９．８ＭＰａに設定することにより、高分子鎖の配向を好適に維持することができるとともに、硬化工程における高分子凝固体の収縮を好適に抑制することができる。
【００４７】
加圧体による高分子凝固体の加圧には、クランプやプレス機等の周知の加圧手段を用いることができる。なお、加圧手段は、加圧体の通気性を損なわないように、加圧体の周縁部のみを加圧するように構成する等、加圧体を部分的に加圧するように構成すればよい。
【００４８】
この硬化工程において、高分子凝固体の乾燥効率を向上させるために、高分子凝固体が加熱されることが好ましい。高分子凝固体の加熱温度は、好ましくは１００〜５００℃、より好ましくは１００〜４００℃、さらに好ましくは１００〜２００℃である。この加熱温度が１００℃未満であると、乾燥効率を十分に向上することができないおそれがある。一方、この加熱温度が５００℃を超える場合、その加熱によって高分子凝固体が劣化（分解）するおそれがあり、得られる高分子凝固体の物性に悪影響を及ぼすおそれがある。
【００４９】
図４に示すように、本実施形態の膜状をなす高分子凝固体１３を硬化する硬化工程においては、高分子凝固体１３の厚さ方向に直交する面の面積をＡ１とするとともに、硬化工程により得られる高分子フィルム１１の厚さ方向に直交する面の面積をＡ２として示される収縮残存率Ｒ（％）は、以下の関係を満たす。
【００５０】
収縮残存率Ｒ（％）＝Ａ２／Ａ１×１００≧５０（％）
この収縮残存率Ｒ（％）は、乾燥工程において高分子凝固体１３の収縮の度合いを示す値である。そして、硬化工程において、この収縮残存率Ｒ（％）≧５０（％）の関係を満たすように、硬化工程における加圧体の種類を選択したり、高分子凝固体１３に加わる圧力、高分子凝固体１３の温度等の条件を調節したりすることにより、高分子フィルム１１の表裏面における平滑性を高精度で制御することができる。さらに、収縮残存率Ｒ（％）≧５０（％）の関係を満たすことにより、高分子凝固体１３の高分子が過剰に密になることを抑制することができるため、得られる高分子フィルム１１の可撓性（柔軟性）や耐折強度をより高めることができる。
【００５１】
この収縮残存率Ｒ（％）が５０（％）未満であると、高分子フィルム１１の表裏面における平滑性が十分に得られないおそれがある。この収縮残存率Ｒ（％）における面積Ａ１は、加圧体によって加圧されていない状態における高分子凝固体１３の表面積を示す。また、面積Ａ２は硬化工程が完了した後に、温度２５℃、相対湿度５０％の環境下、２４時間静置した高分子フィルム１１の表面積を示す。なお、面積Ａ１は加圧体と接触する面の表面積であるとともに、面積Ａ２は加圧体と接触していた面における表面積である。なお、この収縮残存率Ｒ（％）の上限は、特に限定されないが、高分子凝固体１３の性質を考慮すると、１００（％）未満である。
【００５２】
＜高分子成形体＞
高分子成形体としての高分子フィルム１１は、その厚さ方向に高分子鎖が配向しているため、厚さ方向に優れた熱伝導性を有している。この高分子フィルム１１における高分子鎖の配向は、２枚の偏光子や偏光顕微鏡を用いた光学的異方性（位相差、複屈折）の測定による方法、又は偏光赤外線吸収スペクトルによる解析法によって確認される。さらに、偏光ラマンスペクトル法、Ｘ線回折分析による方法、電子線回折分析による方法、電子顕微鏡により観察する方法等によっても確認される。
【００５３】
高分子フィルム１１の高分子鎖の配向度Ａは、高分子フィルム１１の広角Ｘ線回折測定（透過）を行うことによって求められる。この広角Ｘ線回折測定は、広角Ｘ線回折装置を用いて、高分子フィルム１１にＸ線を照射することにより、高分子フィルム１１中に存在する粒子（高分子鎖）が配向している場合には、同心弧状の回折パターン（デバイ環）が確認される。この回折パターン（デバイ環）から、図６に示すようなＸ線回折強度分布を示す回折パターンが得られる。このＸ線回折強度分布を示す回折パターンは、デバイ環の中心から半径方向におけるＸ線回折強度分布を示すものであって、横軸はＸ線の回折角２θを示し、横軸の特定の位置に確認される回折ピークは、高分子鎖間の距離を表すと見なされる。このような回折ピークが得られた角度（ピーク散乱角）を固定して、方位角方向（デバイ環の周方向）に０°〜３６０°までのＸ線回折強度分布を測定することにより、図７に示すような方位角方向のＸ線回折強度分布が得られる。このような方位角方向のＸ線回折強度分布におけるピークが急峻であるほど、高分子鎖が一定方向に高度に配向されていることが示される。従って、こうした方位角方向のＸ線回折強度分布において、ピーク高さの半分の位置における幅（半値幅ΔＢ）を求め、この半値幅ΔＢを下記式（ｉ）に代入することにより、高分子鎖の配向度を算出することができる。
【００５４】
配向度Ａ＝（１８０−ΔＢ）／１８０ ・・・（ｉ）
この配向度Ａの値が高ければ高いほど、熱がより効率的に伝導される。高分子フィルム１１における配向度Ａは、好ましくは０．６以上１．０未満の範囲、より好ましくは０．６５以上１．０未満の範囲、さらに好ましくは０．７以上１．０未満の範囲である。この配向度Ａが０．６未満であると、高分子鎖の配向による熱伝導性が十分に発揮されないおそれがある。この配向度Ａが例えば０．６以上であるように、配向度Ａを高めた高分子フィルム１１を得る場合には、その高分子フィルム１１の製造工程において、高分子が配向している方向に対して直交する方向への収縮力が一層高まることになる。本実施形態のように、加圧体を用いた硬化工程を含む製造方法では、配向度Ａを高める場合であっても、高分子凝固体１３の収縮を好適に抑制することができるため、得られる高分子フィルム１１の表裏面における平滑性を向上することができる。
【００５５】
この高分子フィルム１１において、表裏面の表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４に規定される十点平均粗さ（Ｒｚ）において、好ましくは１５μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以下、さらに好ましくは７．０μｍ以下、最も好ましくは６．５μｍ以下である。この十点平均粗さ（Ｒｚ）が１５μｍを超えると、発熱体や放熱体との密着性が十分に得られないおそれがある。この十点平均粗さ（Ｒｚ）の下限は、特に限定されないが、高分子フィルム１１の性質を考慮すると、０．１μｍ以上である。なお、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４に規定される十点平均粗さ（Ｒｚ）は、位相補償広域フィルタ適用の輪郭曲線を用いて算出された十点平均粗さ（ＲｚＪＩＳ９４）である。
【００５６】
この高分子フィルム１１は、必要に応じて所定の大きさに裁断して使用する。この高分子フィルム１１は、熱伝導性が要求される用途に適用されることにより、高分子フィルム１１の機能が十分に発揮される。図８に示される電子部品では、この高分子フィルム１１は、プリント基板３１に実装されているボールグリッドアレイ型半導体パッケージ３２と、放熱器３３との間に介装されている。
【００５７】
図９に示される電子部品では、この高分子フィルム１１は、半導体チップ４１と、放熱部として機能するダイパッド４２との間に介装されている。この電子部品では、ボンディングワイヤ４３で半導体チップ４１の電極部とリードフレーム４４のリード部とが電気的に接続されている。そして、エポキシ系封止剤を用いてトランスファーモールド法にて成形することにより、半導体チップ４１及びボンディングワイヤ４３がエポキシ封止剤から形成される封止材料４５によって封止されている。
【００５８】
図１０に示される電子部品では、この高分子フィルム１１は、チップサイズ半導体パッケージ５１とプリント基板３１との間に介装されている。図１１に示される電子部品では、この高分子フィルム１１は、プリント基板３１に実装されているピングリッドアレイ型半導体パッケージ３４と放熱器としてのヒートシンク３５との間に介装されている。
【００５９】
この高分子フィルム１１は、加圧を伴った硬化工程によって、厚さのばらつきが抑制されている。この高分子フィルム１１の厚さは、特に限定されないが１０〜３００μｍ程度である。そして、この高分子フィルム１１は、表裏面の平滑性が改善されているため、例えば半導体チップ、各半導体パッケージ等の発熱体とヒートシンク等の放熱体との間に介装させる際に、高分子フィルム１１と、発熱体や放熱体との密着性が良好となり、発熱体からの熱を放熱体に効率よく伝えることができる。特に、ＩＣ等を備える電子部品における発熱は、半導体素子の動作に支障をきたしたり、パッケージにクラックを生じさせたりするおそれがあるため、このような電子部品の放熱対策は重要である。この高分子フィルム１１をそうした電子部品と密着する部位において使用することにより、電子部品から発生する熱を効率よく放熱することができる。
【００６０】
本実施形態によって発揮される効果について、以下に記載する。
（１） 高分子凝固体を硬化する硬化工程は、高分子凝固体に密着して配置される加圧体によって、その高分子凝固体が加圧された状態で行われる。そして、この加圧体は通気性を有している。このため、硬化工程における高分子凝固体では、加圧体によって形状が保持された状態、かつ加圧体を通じた乾燥が行われる。
【００６１】
ところで、本実施形態の加圧体を用いずに、例えば通気性を有しない金属板を用いて加圧した場合には、金属板に表裏面が挟持される高分子凝固体は、その表裏面を通じた乾燥が行われずに、その周縁部を通じた乾燥が行われることになる。この場合、高分子凝固体の周縁部は、高分子凝固体の中央部分よりも先だって硬化することになる。すなわち、高分子凝固体の周縁部は、収縮を伴って硬化するため、その収縮力によって高分子凝固体の厚さのばらつきが生じる結果、得られる高分子フィルムでは表裏面の平滑性が低下する。このような高分子凝固体の周縁部における収縮力は、高分子凝固体の高分子鎖が磁場又は電場にて配向されている場合、顕著になる。
【００６２】
本実施形態の硬化工程によれば、配向工程によって高分子鎖が高度に配向されており、乾燥によって極めて収縮し易い状態の高分子凝固体であっても、硬化工程における高分子凝固体の収縮を好適に抑制することができる。従って、このような硬化工程を適用することで、高分子フィルム１１の表裏面における平滑性を向上することができる。この結果、電子部品等の発熱体に対する高分子フィルム１１の密着性が改善されることによって、高分子フィルム１１が有する熱伝導性を十分に発揮させることができる。
【００６３】
さらに、この硬化工程では、高分子凝固体の収縮が好適に抑制される結果、可撓性（柔軟性）や耐折強度が高められている。このため、電子部品等の適用物における屈曲部分においても、その形状に追従して高分子フィルム１１を配置させることが容易であるため、高分子フィルム１１の熱伝導性を容易に発揮させることができるとともに、高分子フィルム１１の耐久性も十分に発揮させることができる。
【００６４】
また、従来の配向工程を伴う製造方法では、表裏面が平滑であり、かつ厚さのばらつきの小さい高分子フィルムを得ることは極めて困難であった。すなわち、従来の高分子フィルムでは、平滑性と厚さの均一性が十分に得られていないため、半導体素子等の電子部品から生じる多大な発熱によって、電気化学的なマイグレーションが加速されたり、配線やパッド部の腐食が促進されたりするおそれがあった。また、そのような従来の高分子フィルムでは、電子部品に要求される放熱性が十分に発揮されないため、熱応力によって電子部品を構成する材料にクラックが生じたり、異なる材料の接合部の界面が剥離したりしてしまうことがあった。この結果、電子部品の寿命を延ばすことは困難であった。本実施形態の高分子フィルム１１は、加圧を伴う硬化工程によって、表裏面の平滑性が向上されているとともに、厚さのばらつきが抑制されている。このため、従来のようなマイグレーション、配線やパッド部の腐食、電子部品を構成する材料の不具合等を抑制することができる結果、電子部品の寿命を延ばすことができる。
【００６５】
さらに、この高分子フィルム１１では上述の硬化工程によって、しわの発生も抑制されるため、この製造方法によれば、高分子フィルム１１の歩留まりを改善することができる。
【００６６】
（２） 硬化工程における加圧の圧力を０．４９ＭＰａ〜９．８ＭＰａに設定することにより、高分子鎖の配向を好適に維持することができるとともに、硬化工程における高分子凝固体の収縮を好適に抑制することができる。従って、得られる高分子フィルム１１においては、表裏面の平滑性と熱伝導性とがバランスよく付与されるため、高分子フィルム１１の熱伝導性をより一層発揮させることができる。さらに、高分子フィルム１１の可撓性（柔軟性）や耐折強度を一層高めることができる。加えて、硬化後の高分子フィルム１１における割れの発生を抑制することができるため、高分子フィルム１１の歩留まりを一層改善することができる。
【００６７】
（３） 加圧体として多孔質板２４を用いることが好ましい。多孔質板２４は、表面の平滑性及び通気性を好適に形成することが容易であるため、得られる高分子フィルム１１の表裏面における平滑性をさらに向上させることができる。さらに、多孔質板２４は、加圧の圧力に対する強度も容易に得られることから、繰り返しの使用においても、十分な耐久性を発揮させることができる。
【００６８】
（４） 硬化工程において、高分子凝固体が加熱されることが好ましい。この加熱によって、高分子凝固体の乾燥が効率的に行われる結果、高分子フィルム１１の生産効率を向上することができる。
【００６９】
（５） 硬化工程は、収縮残存率Ｒ（％）≧５０（％）の関係を満たすように行われることにより、高分子フィルム１１の表裏面における平滑性を高精度で制御することができる。さらに、収縮残存率Ｒ（％）≧５０（％）の関係を満たすことにより、硬化過程において高分子凝固体の高分子が過剰に密になったり、高分子凝固体の厚さが過剰に厚くなったりすることを抑制することができるため、得られる高分子フィルム１１の可撓性（柔軟性）や耐折強度をより高めることができる。
【００７０】
（６） 硬化工程では、高分子凝固体を加圧体で挟持しているため、高分子凝固体は、その表裏面から加圧体を通じて乾燥される。このため、高分子凝固体の収縮がさらに抑制されるため、高分子フィルム１１の表裏面における平滑性をより向上することができる。さらに、表裏面における平滑性等の物性差を極めて小さくすることができるため、この高分子フィルム１１は、表裏のいずれの面を発熱体に密着させたとしても、同じ程度の熱伝導性を発揮させることができる。
【００７１】
（７） 高分子フィルム１１の高分子は、リオトロピック液晶高分子が好ましく、リオトロピック液晶高分子の中でも、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリベンズイミド、ポリパラフェニレン、及びポリベンズアゾールから選ばれる少なくとも一種がより好ましい。この場合、高強度及び高弾性率を有するとともに、耐熱性や難燃性に優れる高分子フィルム１１を提供することができる。
【００７２】
なお、前記実施形態を次のように変更して構成することもできる。
・ 硬化工程は、高分子凝固体を加熱せずに行ってもよい。例えば、高分子凝固体を加熱せずに、硬化工程を減圧下で行うことにより、高分子凝固体からの溶剤等の揮発が促進され、高分子凝固体の乾燥効率を高めることができる結果、高分子フィルム１１の生産効率を向上することができる。なお、高分子凝固体を加熱しつつ、硬化工程を減圧下で行うことにより、高分子フィルム１１の生産効率をさらに向上することができる。
【００７３】
・ 高分子フィルム１１は、単層構造の高分子フィルム１１であるが、積層構造の高分子フィルムとして構成してもよい。積層構造の高分子フィルムを製造するには、例えば高分子溶液をダイの口金内にて積層する共押出による方法、予め形成した第１の層に第２の層を積層する方法等の周知の方法を適用することができる。なお、積層構造の高分子フィルムは、第１の層として熱可塑性樹脂等の高分子から形成した他の高分子フィルムを適用するとともに第２の層を本実施形態の高分子フィルムとして構成してもよいし、第１の層を本実施形態の高分子フィルムとして構成するとともに第２の層を熱可塑性樹脂等の高分子から形成した他の高分子フィルムを適用してもよい。また、三層以上の積層構造を有する高分子フィルムとする場合、本実施形態の高分子フィルムを最外層として構成すれば、本実施形態の高分子フィルムの表面における平滑性を利用して発熱体との密着性を高めることができる。
【００７４】
・ 前記硬化工程では、図４に示すように高分子凝固体１３を上下一対の多孔質板２４にて挟持しているが、少なくとも一方の多孔質板２４を、通気性を有していない加圧体に変更してもよい。この場合であっても、多孔質板２４の通気性により、高分子凝固体１３の収縮を抑制しつつ、高分子フィルム１１を製造することができるため、高分子フィルム１１の表裏面の平滑性を向上することができる。
【００７５】
・ 前記配向工程では、膜状に形成した高分子基体１２の高分子鎖を配向させているが、配向工程における高分子基体１２の形状、すなわち配向工程における高分子溶液の形状は、特に限定されない。高分子溶液を例えば板状、ブロック状等に形成してもよい。同様に、高分子成形体は、高分子フィルム１１に限定されず、高分子成形体の形状を例えば板状、ブロック状等に変更してもよい。
【実施例】
【００７６】
次に、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に説明する。
（実施例１）
高分子として、式（１）においてＡｒ１およびＡｒ２が共にベンゼン環であり、Ｘが酸素原子であるポリベンゾオキサゾールを合成した。まず、攪拌装置、窒素導入管、乾燥器を備えた反応容器に、ポリリン酸（Ｈ３ＰＯ４当量：１１５％）３００ｇ、４，６−ジアミノレゾルシノール２塩酸塩５ｇ（２３．４ｍｍｏｌ）、テレフタル酸ジクロライド４．７６ｇ（２３．４ｍｍｏｌ）を充填し、７０℃で１６時間撹拌した。さらに、その溶液を攪拌しながら、９０℃で５時間、１３０℃で３時間、１５０℃で１６時間、１７０℃で３時間、１８５℃で３時間、２００℃で４８時間の順に段階的に昇温して、各段階においてその温度を一定時間維持することによって、同溶液を反応させ、粗製ポリベンゾオキサゾール溶液を得た。次に、粗製ポリベンゾオキサゾール溶液をメタノール、アセトン、水で再沈殿して固有粘度約１０ｄｌ／ｇのポリベンゾオキサゾールを得た。得られたポリベンゾオキサゾールに、ポリリン酸を加え、最終濃度が１０質量％のポリベンゾオキサゾール溶液を調製した。このようにして得られた高分子溶液としてのポリベンゾオキサゾール溶液は、偏光顕微鏡を用いた観察によって、光学異方性（液晶性）を示すことが確認された。
【００７７】
得られたポリベンゾオキサゾール溶液を、図１に示す一方の成形用樹脂フィルム２１に塗布した後、他方の成形用樹脂フィルム２１を用いて、そのポリベンゾオキサゾール溶液を挟持することにより、膜状の高分子基体１２を成形した。なお、成形用樹脂フィルム２１としては、表面にフッ素コート処理が施されたＰＥＴフィルムを用いた。次に、図２に示すように磁力線２３が高分子基体１２の厚み方向と平行になるように、高分子基体１２の上下に一対の磁石２２を配置した。これらの磁石２２によって、高分子基体１２に１０Ｔの磁場を印加しながら、１２０℃で２０分加熱した。さらに、その高分子基体１２を静置した状態で、室温まで自然冷却させることにより、配向工程を完了した。
【００７８】
次に、成形用樹脂フィルム２１の一方を高分子基体１２から取り外した後、凝固液としてのメタノールと水の混合溶液中に浸漬した。この混合溶液中にて、他方の成形用樹脂フィルム２１を高分子基体１２から取り外し、その高分子基体１２を凝固させて、膜状の高分子凝固体を得た。その高分子凝固体を同混合溶液中に１時間浸漬し、次いで水中で１時間、さらにアセトンに１０分間浸漬することにより、凝固工程を完了した。
【００７９】
次いで、図４に示すように高分子凝固体１３を一対の多孔質板２４で挟持して、０．９８ＭＰａの圧力下、１２０℃で１時間、同圧力下、１５０℃で１時間乾燥することにより、硬化工程を完了し、高分子フィルム１１を得た。なお、多孔質板２４は、アルミニウム製であり、平均孔径が１５〜１８μｍ、気孔率が１５〜２０％のものである。
【００８０】
（実施例２〜６）
表１に記載の圧力に変更した以外は、実施例１と同様の方法によって各高分子フィルム１１を得た。
【００８１】
（実施例７）
ポリベンゾオキサゾール溶液から高分子基体１２を成形した後、図３に示すように磁力線２３が高分子基体１２の表裏面と平行になるように、高分子基体１２の左右に一対の磁石２２を配置した以外は、実施例１と同様の方法によって高分子フィルム１１を得た。
【００８２】
（比較例１）
実施例１と同様にして、膜状の高分子基体１２を成形した。次に、図２に示すように磁力線２３が高分子基体１２の厚み方向と平行になるように、高分子基体１２の上下に一対の磁石２２を配置した。このようにして高分子基体１２に１０Ｔの磁場を印加しながら、１２０℃で２０分加熱した。さらに、その高分子基体１２を静置した状態で、室温まで自然冷却させることにより、配向工程を完了した。
【００８３】
次に、成形用樹脂フィルム２１の一方を高分子基体１２から取り外した後、凝固液としてのメタノールと水の混合溶液中に浸漬した。この混合溶液中にて、他方の成形用樹脂フィルム２１を高分子基体１２から取り外し、その高分子基体１２を凝固させて、膜状の高分子凝固体を得た。その高分子凝固体を同混合溶液中に１時間浸漬し、次いで水中で１時間、さらにアセトンに１０分間浸漬することにより、凝固工程を完了した。
【００８４】
次いで、高分子凝固体を取り出した後、その高分子凝固体を、拘束や加圧をせずに１２０℃で１時間、１５０℃で１時間乾燥することにより、硬化工程を完了し、高分子フィルムを得た。
【００８５】
（比較例２）
硬化工程において、高分子凝固体を一対のアルミニウム板で挟持し、０．１２ＭＰａの圧力下、１２０℃で１時間、同圧力下、１５０℃で１時間乾燥した以外は、比較例１と同様にして高分子フィルムを得た。
【００８６】
（比較例３、４）
表２に記載の圧力に変更した以外は、比較例２と同様の方法によって各高分子フィルムを得た。
【００８７】
（比較例５）
配向工程において、図３に示すように磁力線２３が高分子基体１２の表裏面と平行になるように、高分子基体１２の左右に一対の磁石２２を配置した以外は、比較例１と同じ方法で高分子基体１２の高分子鎖を配向させた。次に、得られた高分子基体１２について、比較例１と同じ方法で凝固工程を行った。次いで、得られた高分子凝固体について、比較例２と同じ方法で硬化工程を行った。
【００８８】
（比較例６）
厚さ１２５μｍのポリイミドフィルム（ＰＩ）（デュポン社製、商品名「カプトン」）を比較例７の高分子フィルムとした。
【００８９】
【表１】
【００９０】
【表２】
表１及び表２に示される配向度Ａ、収縮残存率Ｒ、熱拡散率α、及び熱伝導率λの算出方法、並びに十点平均粗さＲｚの測定方法について以下に記載する。
【００９１】
＜配向度Ａ＞
高分子フィルムの配向度Ａ、Ｘ線回折装置（理学電機株式会社製「ＲＩＮＴ−ＲＡＰＩＤ」）を使用して、得られた各高分子フィルムの方位角方向のＸ線回折強度分布におけるピークの半値幅ΔＢから上述の式（ｉ）によって算出した。一例として、実施例１の高分子フィルム１１について、図６にＸ線回折測定による赤道方向の回折パターンを示し、図７に回折ピーク角度２θ＝約２６°における方位角方向のＸ線回折強度分布を示す。
【００９２】
＜収縮残存率Ｒ＞
多孔質板２４又はアルミニウム板によって加圧や拘束されていない状態における高分子凝固体の表面積を測定し、この表面積を収縮残存率Ｒ（％）における面積Ａ１とした。さらに、硬化工程が完了した高分子フィルムについて、温度２５℃、相対湿度５０％の環境下、２４時間静置した後に、その高分子フィルムの表面積を測定し、この表面積を収縮残存率Ｒ（％）における面積Ａ２とした。これらの面積Ａ１及びＡ２を下式に代入し、収縮残存率Ｒ（％）を算出した。
【００９３】
収縮残存率Ｒ（％）＝Ａ２／Ａ１×１００
＜熱拡散率α＞
高分子フィルムの厚さ方向の熱拡散率αＺは、熱拡散率測定装置（株式会社アイフェイズ製、商品名「アイフェイズα」）を用い、各高分子フィルムの表面にスパッタリングにより電極を直接形成し、銀ペーストによりリード線を取り付け、各高分子フィルムの下面にセンサー、上面にヒーターを当接させて、室温にて測定した。また、表裏面に沿った方向の熱拡散率αＸは、赤外線カメラを利用した２次元熱分析装置（株式会社アイフェイズ製、商品名「アイフェイズＩＲ」）を用い、各高分子フィルムの表面にスパッタリングによりＬ字型長さ４ｍｍ、幅１ｍｍの電極を直接形成し、図５に示したＸ軸方向及びＹ軸方向への室温における熱流観測から測定した。
【００９４】
＜熱伝導率λ＞
熱伝導率λは、高分子フィルムの熱拡散率αから下記式（ｉｉ）によって求めた。
熱伝導率λ＝α・ρ・ＣＰ ・・・（ｉｉ）
（但し、αは熱拡散率、ρは密度、ＣＰは比熱を示す。）
＜十点平均粗さ(Ｒｚ)＞
各高分子フィルムについて、ＪＩＳ Ｂ ０６０１−１９９４に準拠する「表面粗さ形状測定機」（株式会社東京精密製、商品名「サーフコム５５０Ａ」）を用いて測定した。
【００９５】
（高分子フィルムの評価結果）
表１に示すように、実施例１〜７の高分子フィルム１１では、熱拡散率及び熱伝導率の値が比較例７に示される従来の高分子フィルムよりも高い値を示しているため、各実施例の高分子フィルム１１では、比較例７の高分子フィルムよりも優れた熱伝導性を発揮されることがわかる。
【００９６】
さらに、各実施例の高分子フィルム１１の十点平均粗さ（Ｒｚ）の測定結果は、比較例１〜５の測定結果よりも、小さい値を示している。この十点平均粗さ（Ｒｚ）の測定結果は、各実施例の高分子フィルム１１では、表裏面の平滑性が向上されていることが示されており、発熱体や放熱体に接触させて使用するに際して、発熱体や放熱体に対する高分子フィルム１１の密着性が改善されることによって、熱伝導性能を十分に発揮させることができることを示している。
【００９７】
＜しわの評価＞
各高分子フィルムの表裏面の状態を観察し、しわの有無について評価した。その結果を表３に示す。
【００９８】
＜屈曲寿命の評価＞
各高分子フィルムの屈曲寿命は、曲げ半径約１０ｍｍ、屈曲速度１００回／分、ストローク２０ｍｍ、及び室温下の条件で、各高分子フィルムが破断するまでの屈曲回数にて示される。屈曲回数が５万回以上のものを○（達成）、５万回に満たなかったものを×（未達成）とし、その結果を表３に示す。
【００９９】
＜割れの評価＞
各高分子フィルムの表面状態を観察し、割れの有無について評価した。その結果を表３に示す。
【０１００】
【表３】
表３に示されるように各実施例の高分子フィルム１１には、しわの発生がないことから、各実施例の製造方法によれば、歩留まりよく高分子フィルム１１を製造することができる。
【０１０１】
さらに実施例１〜５、及び実施例７では、硬化工程における加圧の圧力を０．４９ＭＰａ〜９．８ＭＰａの範囲に設定していたため、得られた高分子フィルム１１では、優れた可撓性を有している。このため、実施例１〜５、及び実施例７では、表３に示すように屈曲寿命に優れている。このように、実施例１〜５、及び実施例７の高分子フィルム１１は可撓性に優れることから、種々の電子機器の屈曲部に配置させることが容易であり、さらに十分な屈曲寿命を有することから、そうした屈曲部に配置した場合であっても、十分な耐久性を発揮させることができる。加えて実施例１〜５、及び実施例７の高分子フィルム１１では、割れも発生しないことから、高分子フィルム１１を製造するに際して、歩留まりを一層向上させることができる。
【０１０２】
（実施例８）
実施例１と同様にして、ポリベンゾオキサゾール溶液を原料として、配向工程、凝固工程を行うことにより、高分子凝固体を得た。得られた高分子凝固体について、硬化工程における条件を、１２０℃、２時間に変更した以外は、実施例１と同様に硬化工程を行うことにより、高分子フィルム１１を得た。得られた高分子フィルム１１の厚さは１５０μｍであった。
【０１０３】
この高分子フィルム１１を、図８に示される電子部品に適用した。すなわち、プリント基板３１に実装したボールグリッドアレイ型半導体パッケージ３２上に、この高分子フィルム１１を配置するとともに、さらに高分子フィルム１１上に放熱器３３を配置することにより、電子部品を作製した。
【０１０４】
（実施例９）
実施例１で得られた高分子フィルム１１を、図９に示される電子部品に適用した。すなわち、ダイパッド４２と半導体チップ４１との間に、高分子フィルム１１を挟み込み、さらにボンディングワイヤ４３で半導体チップ４１の電極部とリードフレーム４４のリード部を電気的に接続した後、エポキシ系封止剤を用いて、トランスファーモールド法にて電子部品を成形した。
【０１０５】
（実施例１０）
実施例３で得られた高分子フィルム１１を、図８に示される電子部品に適用した。すなわち、高分子フィルム１１を変更した以外は実施例８と同様にして電子部品を作製した。
【０１０６】
（実施例１１）
実施例３で得られた高分子フィルム１１を、図９に示される電子部品に適用した。すなわち、高分子フィルム１１を変更した以外は実施例９と同様にして電子部品を作製した。
【０１０７】
（実施例１２）
実施例７で得られた高分子フィルム１１を、図８に示される電子部品に適用した。すなわち、高分子フィルム１１を変更した以外は実施例８と同様にして電子部品を作製した。
【０１０８】
（実施例１３）
実施例７で得られた高分子フィルム１１を、図９に示される電子部品に適用した。すなわち、高分子フィルム１１を変更した以外は実施例９と同様にして電子部品を作製した。
【０１０９】
（比較例７）
比較例３で得られた高分子フィルムを、図８に示される電子部品に適用した。すなわち、高分子フィルムを変更した以外は実施例８と同様にして電子部品を作製した。
【０１１０】
（比較例８）
比較例３で得られた高分子フィルムを、図９に示される電子部品に適用した。すなわち、高分子フィルムを変更した以外は実施例９と同様にして電子部品を作製した。
【０１１１】
（比較例９）
比較例６の高分子フィルムを、図８に示される電子部品に適用した。すなわち、高分子フィルムを変更した以外は実施例８と同様にして電子部品を作製した。
【０１１２】
（比較例１０）
比較例６の高分子フィルムを、図９に示される電子部品に適用した。すなわち、高分子フィルムを変更した以外は実施例９と同様にして電子部品を作製した。
【０１１３】
＜熱抵抗値の測定＞
実施例８〜１３、及び比較例７〜１０の電子部品に通電して１０分間経過した後、電子部品の表面温度を測定した。図８に示される電子部品では、プリント基板３１の表面温度θｊ１、及び放熱器３３の表面温度θｊ０を測定した。図９に示される電子部品では、半導体チップ４１側の表面温度θｊ１、及びダイパッド４２側の表面温度θｊ０を測定した。表面温度θｊ１，θｊ０を下記式に代入して熱抵抗値（℃／Ｗ）を算出した。
【０１１４】
熱抵抗値（℃／Ｗ）＝（θｊ１−θｊ０）／電子部品の発熱量（Ｗ）
熱抵抗値（℃／Ｗ）の測定結果を表４に示す。
【０１１５】
【表４】
表４の結果から明らかなように、実施例８〜１３の熱抵抗値は、比較例７〜１０の熱抵抗値よりも小さい値を示しており、各実施例の電子部品では放熱特性が改善されている。
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】本実施形態における高分子基体の成形方法を示す概略図。
【図２】高分子基体の厚さ方向に高分子鎖を配向させる配向工程を示す概略図。
【図３】高分子基体の表裏面に沿った方向に高分子鎖を配向させる配向工程を示す概略図。
【図４】硬化工程を示す概略図。
【図５】高分子フィルムを示す斜視図。
【図６】高分子フィルムのデバイ環の中心から半径方向のＸ線回折パターンの例を示すグラフ。
【図７】高分子フィルムの方位角方向のＸ線回折強度分布の例を示すグラフ。
【図８】高分子フィルムを適用した電子部品の一例を示す断面図。
【図９】高分子フィルムを適用した電子部品の一例を示す断面図。
【図１０】高分子フィルムを適用した電子部品の一例を示す断面図。
【図１１】高分子フィルムを適用した電子部品の一例を示す断面図。
【符号の説明】
【０１１７】
１１…高分子成形体としての高分子フィルム、１３…高分子凝固体、２４…加圧体としての多孔質板。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学異方性を発現している高分子溶液に対して磁場又は電場を印加することにより、前記高分子溶液における高分子鎖を一定方向に配向する配向工程と、
該配向工程によって配向された高分子を凝固することにより高分子凝固体を得るための凝固工程と、
該高分子凝固体を硬化することにより、高分子成形体を得るための硬化工程とを含み、
前記高分子溶液から前記高分子成形体を製造する高分子成形体の製造方法であって、
前記硬化工程では、
通気性を有するとともに前記高分子凝固体を加圧する加圧体が、前記高分子凝固体に密着して配置された状態において、前記高分子凝固体の前記加圧体を通じた乾燥が行われることを特徴とする高分子成形体の製造方法。
【請求項２】
前記硬化工程における加圧の圧力が、０．４９ＭＰａ〜９．８ＭＰａである請求項１に記載の高分子成形体の製造方法。
【請求項３】
前記加圧体が、多孔質板である請求項１又は請求項２に記載の高分子成形体の製造方法。
【請求項４】
前記硬化工程において前記高分子凝固体が加熱される請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の高分子成形体の製造方法。
【請求項５】
前記高分子溶液は膜状に成形され、
前記硬化工程が、
該硬化工程に供される前記高分子凝固体の厚さ方向に直交する面の面積をＡ１とするとともに、該硬化工程により得られる高分子成形体の厚さ方向に直交する面の面積をＡ２として示される収縮残存率Ｒ（％）＝Ａ２／Ａ１×１００が収縮残存率Ｒ（％）≧５０（％）の関係を満たすように行われる請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の高分子成形体の製造方法。
【請求項６】
前記硬化工程では、前記高分子凝固体を前記加圧体で挟持する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の高分子成形体の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の高分子成形体の製造方法によって得られる高分子成形体であって、
前記高分子溶液の高分子が、リオトロピック液晶高分子であることを特徴とする高分子成形体。
【請求項８】
前記リオトロピック液晶高分子が、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリベンズイミド、ポリパラフェニレン、及びポリベンズアゾールから選ばれる少なくとも一種である請求項７に記載の高分子成形体。
【請求項１】
光学異方性を発現している高分子溶液に対して磁場又は電場を印加することにより、前記高分子溶液における高分子鎖を一定方向に配向する配向工程と、
該配向工程によって配向された高分子を凝固することにより高分子凝固体を得るための凝固工程と、
該高分子凝固体を硬化することにより、高分子成形体を得るための硬化工程とを含み、
前記高分子溶液から前記高分子成形体を製造する高分子成形体の製造方法であって、
前記硬化工程では、
通気性を有するとともに前記高分子凝固体を加圧する加圧体が、前記高分子凝固体に密着して配置された状態において、前記高分子凝固体の前記加圧体を通じた乾燥が行われることを特徴とする高分子成形体の製造方法。
【請求項２】
前記硬化工程における加圧の圧力が、０．４９ＭＰａ〜９．８ＭＰａである請求項１に記載の高分子成形体の製造方法。
【請求項３】
前記加圧体が、多孔質板である請求項１又は請求項２に記載の高分子成形体の製造方法。
【請求項４】
前記硬化工程において前記高分子凝固体が加熱される請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の高分子成形体の製造方法。
【請求項５】
前記高分子溶液は膜状に成形され、
前記硬化工程が、
該硬化工程に供される前記高分子凝固体の厚さ方向に直交する面の面積をＡ１とするとともに、該硬化工程により得られる高分子成形体の厚さ方向に直交する面の面積をＡ２として示される収縮残存率Ｒ（％）＝Ａ２／Ａ１×１００が収縮残存率Ｒ（％）≧５０（％）の関係を満たすように行われる請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の高分子成形体の製造方法。
【請求項６】
前記硬化工程では、前記高分子凝固体を前記加圧体で挟持する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の高分子成形体の製造方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の高分子成形体の製造方法によって得られる高分子成形体であって、
前記高分子溶液の高分子が、リオトロピック液晶高分子であることを特徴とする高分子成形体。
【請求項８】
前記リオトロピック液晶高分子が、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリベンズイミド、ポリパラフェニレン、及びポリベンズアゾールから選ばれる少なくとも一種である請求項７に記載の高分子成形体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−２１７５８７（Ｐ２００７−２１７５８７Ａ）
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４０６３９（Ｐ２００６−４０６３９）
【出願日】平成１８年２月１７日（２００６．２．１７）
【出願人】（０００２３７０２０）ポリマテック株式会社 (234)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１７日（２００６．２．１７）
【出願人】（０００２３７０２０）ポリマテック株式会社 (234)
【Ｆターム（参考）】
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