JP6523079B2

JP6523079B2 - 窒化アルミニウム複合フィラーおよびこれを含む樹脂組成物

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Publication number: JP6523079B2
Application number: JP2015135018A
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Inventors: 猛王; 金近　幸博; 幸博金近
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Filing date: 2015-07-06
Publication date: 2019-05-29
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Description

本発明は、熱伝導性フィラーとして好適に用いられる複合フィラーおよびこれを含む樹脂組成物に関する。

近年、半導体デバイスのパワー密度上昇に伴い、デバイスに使用される材料には、より高度な放熱特性が求められている。このような材料として、サーマルインターフェースマテリアルと呼ばれる一連の材料があり、その使用量は急速に拡大している。サーマルインターフェースマテリアルとは、半導体素子から発生する熱をヒートシンクまたは筐体等に逃がす経路の熱抵抗を緩和するための材料であり、シート、ゲル、グリースなど多様な形態が用いられる。一般に、サーマルインターフェースマテリアルは、熱伝導性フィラーをエポキシやシリコーンの様な樹脂に分散した複合材料であり、そのような熱伝導性フィラーとしては金属酸化物が多く用いられている。しかし、上記金属酸化物を用いた複合材料により成形されるシート状成形体は、厚み方向の熱伝導率が１〜３Ｗ／ｍ・Ｋ程度に留まるものであり、より高い熱伝導率を有するシート状成形体が要求されている。そのため、そのようなシート状成形体に用いられる熱伝導性フィラーとして、アルミナ（酸化アルミニウム）、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素などの高熱伝導性のフィラーが多用されている。

熱伝導性フィラーを樹脂に分散させてなる複合材料から得られるシート状成形体において、高い放熱特性を得るためには、厚みを薄く、かつ熱伝導性フィラーを高充填して熱抵抗を下げればよい。ここで、熱伝導性フィラーを高充填するためのアプローチの１つとして、互いに粒径の異なる複数の熱伝導性フィラーを組み合わせる試みがなされてきた。

このうち、特許文献１には、熱伝導性フィラーとして小粒径フィラーと中粒径フィラーと大粒径フィラーを組み合わせたものを採用し、これらを樹脂に配合してなる高熱伝導性樹脂組成物が開示されている。ここで、特許文献１には、これらのフィラーの平均粒径比および配合割合などを特定の範囲内とすることにより、充分な放熱特性と耐電圧特性の両立を図ることができることが示されている。

また、特許文献２には、絶縁性樹脂中に絶縁性無機粉末を分散させた樹脂組成物として、３種類の粒径の絶縁性無機粉末を組み合わせてなるものが開示されている。ここで、特許文献２の実施例４には、絶縁性無機粉末として粒径の大きい窒化アルミニウム粉末と粒径の小さいアルミナ粉末を採用してなる樹脂組成物も開示されている。

特許文献３には、金属ベース配線基板の接着剤層として、３種類の粒径の、電気絶縁性の無機粉末を組み合わせてなるものが開示されており、大小の無機粉末を併用することにより、樹脂ワニスの過度の粘度上昇を伴うことなく無機粉末顔料を高めることができ、放熱性が向上したことが記載されている。ここで、特許文献３でも、無機粉末として窒化アルミニウム粉末が用いられている。なお、特許文献３には、電気絶縁性の無機粉末として窒化アルミニウム粉末を採用する場合には、耐水性を高めるために、窒化アルミニウム粉末の表面に、ケイ素系酸化物やリン酸アパタイト系酸化物などからなる酸化物層を形成しておくことが好ましいことも記載されている。

特開２０１３−１８９６２５号公報特開２００７−１５３９６９号公報特開平４−３２３８８９号公報

窒化アルミニウム粉末は、熱伝導性フィラーとして広く用いられているが、フィラーとして樹脂に充填したときに、得られる樹脂組成物における粘度が増大し、このような樹脂組成物からの成形体製造が困難となる場合があるという課題があった。そのような問題が生じると作業性をも損ねることになるため、窒化アルミニウム粉末を含む樹脂組成物からの成形体製造にあたっては、当該窒化アルミニウム粉末の樹脂への充填量を低く抑えざるを得ず、成形体における熱伝導性の確保には一定の限界があった。そこで、窒化アルミニウム粉末を含む樹脂組成物からの成形体製造にあたっては、このような増粘の問題を回避した形で、窒化アルミニウム粉末の樹脂への充填量を増やすことが求められていた。

その課題に対し、親和剤（界面活性剤、カップリング剤など）を添加して粘度を低減させる技術はあった。しかし、界面活性剤は適応可能な溶媒が限定されることや添加量が多すぎると樹脂の特性に悪影響を及ぼすため効果は限定的であった。

そこで、本発明は、樹脂に充填して樹脂組成物としたときの増粘が低減された熱伝導性フィラーを提供することを目的とする。

本発明者らは上記問題点を解決すべく鋭意検討した結果、アルミナ被膜が形成された窒化アルミニウム粉末および適度に小さいアルミナ粉末とを含む複合フィラーを採用することにより、前記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち本発明の複合フィラーは、アルミナ被膜が形成された窒化アルミニウム粉末（Ａ）とアルミナ粉末（Ｂ）とを含む複合フィラーであり、窒化アルミニウム粉末（Ａ）の粒度分布曲線における累積５０％値（Ｄ５０（Ａ））が０．５〜１００μｍの範囲であり、かつアルミナ粉末（Ｂ）の粒度分布曲線における累積５０％値（Ｄ５０（Ｂ））に対するＤ５０（Ａ）の比Ｄ５０（Ａ）／Ｄ５０（Ｂ）が１０〜１００である複合フィラーである。

ここで、本発明の複合フィラーにおいて、窒化アルミニウム粉末（Ａ）の粒度分布曲線における累積９０％値（Ｄ９０（Ａ））と累積１０％値（Ｄ１０（Ａ））との比Ｄ９０（Ａ）／Ｄ１０（Ａ）が３〜１００であることが好ましい。また、前記窒化アルミニウム粉末（Ａ）と前記アルミナ粉末（Ｂ）の合計１００体積％に対する前記アルミナ粉末（Ｂ）の割合が、５体積％以上１５体積％以下であることが好ましく、６体積％以上１２体積％以下であることがより好ましい。また前記累積５０％値（Ｄ５０（Ａ））が１〜８０μｍの範囲であることが好ましい。さらに、前記窒化アルミニウム粉末（Ａ）の真球度が０．７〜０．９９であることが好ましく、前記アルミナ粉末（Ｂ）の真球度は０．７〜０．９９であることが好ましい。一方、本発明の樹脂組成物は、上記複合フィラーと樹脂とを含む樹脂組成物であり、該樹脂組成物中の複合フィラーの含有量は５０体積％〜８０体積％である。ここで、前記樹脂が液状の硬化性樹脂であることが好ましい

本発明によれば、窒化アルミニウムが有する充分に高い熱伝導性を確保しながらも、樹脂組成物としたときの粘度増大を低減させることのできる熱伝導性フィラーが提供される。また、このような熱伝導性フィラーは、樹脂への添加量をより増大することができるので、良好な熱伝導性を有する成形体の製造に好適に供される樹脂組成物を提供することができる。

〔複合フィラー〕
窒化アルミニウム粉末（Ａ）
本発明における複合フィラーを構成する窒化アルミニウム粉末（Ａ）は、表面にアルミナ被膜が形成された窒化アルミニウム結晶粒子から構成される粉末である。

窒化アルミニウム粉末（Ａ）表面のアルミナ被膜は、窒化アルミニウム粉末を保管する際の自然酸化によって形成された酸化被膜であってもよく、意識的に行う酸化処理工程によって形成された酸化被膜であってもよい。この酸化処理工程は、窒化アルミニウム粉末の製造過程において行ってもよく、あるいは窒化アルミニウム粉末を製造した後に、別個の工程として行ってもよい。例えば、還元窒化法によって得られる窒化アルミニウム粉末は、反応時に使用する炭素を除去する目的で、製造過程に酸化処理工程を有するため、表面にはもともとアルミナ被膜が存在する。本発明においては、上記還元窒化法によって得られるアルミナ皮膜を有する窒化アルミニウム粉末をそのまま使用することができるし、また、還元窒化法によって得られる窒化アルミニウム粉末に対してさらに酸化処理工程を行って得られる窒化アルミニウム粉末を使用することもできる。

上記複合フィラーに含まれる窒化アルミニウム粉末（Ａ）の粒度分布曲線における累積５０％値（Ｄ５０（Ａ））は０．５〜１００μｍの範囲であり、０．９〜１００μｍの範囲であることがより好ましく、１〜８０μｍの範囲であることがさらに好ましい。この範囲を下回ると粒子同士の凝集が生じ、またこの範囲を上回ると樹脂一つ当たりの樹脂との接触面積が大きくなることから樹脂に添加した際の粘度が大きくなる。ここで、本発明において、粒度分布曲線は、粉末サンプルにおける粒子径に対する粒子量の関係を表した曲線であり、レーザー回折散乱法の測定により得られたものである。なお、本明細書において、数値範囲を示す際に用いられる「Ｘ〜Ｙ」（Ｘ，Ｙは適当な数値）なる記載は、別途の記載がない限り、上限値及び下限値を含む意味で用いられる。

また、本発明においては、窒化アルミニウム粉末（Ａ）の粒度分布曲線における累積９０％値（Ｄ９０（Ａ））と累積１０％値（Ｄ１０（Ａ））との比Ｄ９０（Ａ）／Ｄ１０（Ａ）が３〜１００であることが好ましい。このＤ９０（Ａ）／Ｄ１０（Ａ）が上記範囲内にあると、本発明の複合フィラーを樹脂に充填したときの増粘が低減され、さらには樹脂中に高充填することが可能であるため高熱伝導性が発現されるため好ましい。

本明細書において、ある粉末について「累積Ｘ％値」というときは、その粉末についての粒度分布曲線において、粒径の小さい側から見たときの相対粒子量の累積が全粒子量のＸ％となったときの粒子径を意味する。なお、累積５０％値は、メディアン径とも呼ばれる値である。

また、本発明で用いられる窒化アルミニウム粉末（Ａ）は通常球状の粒子からなるものであり、その真球度は０．７〜０．９９であることが好ましく、０．８〜０．９９であることがより好ましい。本発明において、真球度は粒子の短径／粒子の長径により求められる。窒化アルミニウム粉末（Ａ）がこのような真球度を有すると、後述するアルミナ粉末（Ｂ）を組み合わせてなる複合フィラーとしたときに、熱伝導率に優れ、かつ、樹脂に添加して樹脂組成物としたときの粘度低減効果が得られやすい傾向にある。

このような窒化アルミニウム粉末（Ａ）は、上記のような粒度分布及び真球度を有する限り、公知の、アルミナ被膜が形成された窒化アルミニウム粉末、具体的には、表面にアルミナ被膜が形成された窒化アルミニウム粉末であってもよい。

また、このようなアルミナ被膜が形成された窒化アルミニウム粉末は、例えば、還元窒化法、直接窒化法等の公知または公知に準ずる方法により窒化アルミニウム粉末を得、この窒化アルミニウム粉末に対して、公知または公知に準ずる方法により酸化処理を行うことにより製造できる。ここで、表面処理の対象となる窒化アルミニウム粉末は、その構成粒子を球状の形態としやすいことから還元窒化法により製造されることが好ましい。

アルミナ粉末（Ｂ）
本発明における複合フィラーを構成するアルミナ粉末（Ｂ）の出発原料として用いるアルミナ等は、α、γ、θ、δ、η、κ、χ等の結晶構造を持つアルミナやベーマイトやダイアスポア、ギブサイト、バイヤライト、トーダナイトなど加熱により脱水転移して最終的に全部又は一部がα−アルミナに転移するものが全て使用可能である。これらは単独あるいは種類の異なるものを混合して用いても良いが、特に反応性が高く、制御が容易なα−アルミナ、γ−アルミナ、ベーマイトが好適に用いられる。

上記複合フィラーに含まれるアルミナ粉末（Ｂ）の粒度分布曲線における累積５０％値（Ｄ５０（Ｂ））に対するＤ５０（Ａ）の比（Ｄ５０（Ａ）／Ｄ５０（Ｂ））が１０〜１００の範囲にある。すなわち、本発明では、アルミナ粉末（Ｂ）として、上記窒化アルミニウム粉末（Ａ）よりも、平均の粒径が小さいものが用いられることを意味する。このＤ５０（Ａ）／Ｄ５０（Ｂ）は、３０〜１００の範囲にあることが好ましい。

このようにアルミナ粉末（Ｂ）として粒径の小さいアルミナ粉末を用いると、上記窒化アルミニウム粉末（Ａ）を構成する粒子の間にアルミナ粉末（Ｂ）を構成する粒子が入り込みやすくなり、これにより複合フィラーの流動性が向上し、樹脂に添加して得られる樹脂組成物の粘度を低減させることができる。ただ、アルミナ粉末（Ｂ）として粒径が極端に小さいアルミナ粉末を採用すると、今度はアルミナ粉末（Ｂ）を構成する粒子同士で凝集しやすくなるおそれがあり、これによって、アルミナ粉末（Ｂ）を構成する粒子の見かけの粒径が大きくなる結果、上記複合フィラーを樹脂に配合した場合の粘度が却って増大するおそれがある。また、上記複合フィラーに含まれるアルミナ粉末（Ｂ）の粒度分布曲線における累積９０％値（Ｄ９０（Ｂ））と累積１０％値（Ｄ１０（Ｂ））との比Ｄ９０（Ｂ）／Ｄ１０（Ｂ）が、１〜５の範囲にあることが好ましい。アルミナ粉末（Ｂ）の粒度分布はシャップな分布を有することが好ましく、これはより具体的には頻度分布で表示した場合における分布曲線が一山型を示す場合を指す。アルミナ粉末（Ｂ）の粒度分布の幅が広くなると、粘度が増大するおそれがある。これを考慮して、アルミナ粉末（Ｂ）として、適度に粒径の小さいアルミナ粉末を採用するのである。ここで、小粒径の粒子として窒化アルミニウム粉末を使用しない理由としては、小粒径窒化アルミニウム粉末は水と容易に反応し、非常に不安定であることが挙げられる。仮に小粒径窒化アルミニウム粉末に対して酸化処理を行っても、十分な安定性が付与できるとは考えにくく、また、酸化し過ぎることで粒子同士の凝集などの問題が生じて、分散性が落ちる恐れがある。したがって、分散性を高める観点から、小粒径の粒子としてはアルミナ粉末を使用することが望ましい。

また、本発明で用いられるアルミナ粉末（Ｂ）は通常球状の粒子からなるものであり、その真球度は０．７〜０．９９であることが好ましく、０．８〜０．９９であることがより好ましい。アルミナ粉末（Ｂ）がこのような真球度を有すると、上記窒化アルミニウム粉末（Ａ）と混合して複合フィラーの形とし、樹脂との樹脂組成物としたときに、粘度低減効果が充分に得られるため好ましい。

このようなアルミナ粉末（Ｂ）は、上記のような粒度分布及び真球度を有する限り、公知のアルミナ粉末であってもよい。また、このようなアルミナ粉末は、従来公知の製造方法により得ることができる。

（複合フィラー）
本発明の複合フィラーは上述した窒化アルミニウム粉末（Ａ）と上述したアルミナ粉末（Ｂ）とを含む。このような本発明の複合フィラーは、樹脂に添加して樹脂組成物としたときに、当該樹脂組成物において分散しやすく、かつ、窒化アルミニウム粉末のみからなるフィラーに比べて、樹脂に添加して得られる樹脂組成物の粘度を低く抑えることができるという効果が得られる。このような効果が得られる理由としては、おそらく、上記窒化アルミニウム粉末（Ａ）を構成する粒子表面は正に帯電している一方、上記アルミナ粉末（Ｂ）を構成する粒子表面もまた正に帯電していることにより、上記窒化アルミニウム粉末（Ａ）を構成する粒子と上記アルミナ（Ｂ）を構成する粒子とが互いに凝集することなく反発し合うという電荷反発効果が挙げられる。

ここで、本発明の複合フィラーにおいて、上記アルミナ粉末（Ｂ）の割合は、上記窒化アルミニウム粉末（Ａ）と上記アルミナ（Ｂ）の合計１００体積％に対して、５体積％以上であることが好ましく、６体積％以上であることがより好ましい。このように、上記アルミナ粉末（Ｂ）の割合がある程度多いと、複合フィラーを樹脂に添加して樹脂組成物としたときに粘度低減効果が充分に得られる傾向がある。

一方、窒化アルミニウム粉末（Ａ）による高い熱伝導性が充分に発揮されるためには、複合フィラーにおける窒化アルミニウム粉末（Ａ）の割合をある程度高くすることが好ましく、そのためには、上記アルミナ粉末（Ｂ）の割合は、前記窒化アルミニウム粉末（Ａ）と前記アルミナ粉末（Ｂ）の合計１００体積％に対して、１５体積％以下であることが好ましく、１２体積％以下であることがより好ましい。

また、本発明に係る複合フィラーは、上述した窒化アルミニウム粉末（Ａ）と上述したアルミナ粉末（Ｂ）のみからなるものであってもよく、あるいは、これらのほかに、本発明の効果を奏する範囲で、その他の無機粉末を含有してもよい。このような「その他の無機粉末」としては、窒化ホウ素、酸化亜鉛、炭化ケイ素、窒化ケイ素などが挙げられ、それらの量は、本発明の効果を奏する範囲で適宜決定することができる。

本発明の複合フィラーは、窒化アルミニウム粉末（Ａ）による高い耐水性および高い熱伝導性を持ちつつ、樹脂に充填して樹脂組成物としたときの粘度増大を低減させることができることによって樹脂への充填量を大きくすることができるので、熱伝導性フィラーとして好適に用いることができる。

（樹脂組成物）
本発明に係る樹脂組成物は、樹脂中に、上記複合フィラーを含む樹脂組成物である。
本発明の樹脂組成物に含有される樹脂は特に限定されないが、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、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリアセタール、フッ素樹脂（ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等）、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレン２，６ナフタレート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、変性ＰＰＥ樹脂、脂肪族ポリアミド類、芳香族ポリアミド類、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリメタクリル酸類（ポリメタクリル酸メチル等のポリメタクリル酸エステル）、ポリアクリル酸類、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリケトン、液晶ポリマー、アイオノマーなどの熱可塑性樹脂；エポキシ樹脂、硬化性アクリル樹脂、硬化性ウレタン樹脂、硬化性シリコーン樹脂、フェノール樹脂、硬化性ポリイミド樹脂、硬化型変性ＰＰＥ、および硬化型ＰＰＥなどの硬化性樹脂等が挙げられる。これら樹脂の中でも、板状成形体や薄膜状成形体などの成形体を作製する上では、硬化性樹脂が好ましく、液状の硬化性樹脂が特に好ましい。

上記樹脂組成物は、樹脂に対し、上記複合フィラーを５０体積％〜８０体積％含んでいることが好ましく、６０〜７０体積％含んでいることがより好ましい。複合フィラーの含有率が上記の範囲より少ないと得られる成形体の熱伝導率が低くなり、例えば放熱シートとして用いた場合十分な特性を得ることができない場合がある。一方複合フィラーの含有量が上記の範囲より多い場合には、複合フィラーと樹脂を混合した際に、得られる樹脂組成物の粘度が著しく上昇し、作業性が極めて悪くなり、更には、混合不良が発生し、熱伝導性低下を招く等の問題が起こる場合がある。

また上記樹脂組成物には必要に応じて硬化剤、カップリング剤などの添加剤をさらに添加してもよい。
上記樹脂組成物は上記複合フィラー、上記樹脂、その他、上記添加剤など必要に応じて含まれる成分を、例えば、ロール、ニーダ、バンバリーミキサー、自転・公転ミキサー等の通常の混練機で混合することによって製造することができる。
そして、以上のような本発明の樹脂組成物を従来公知の適当な方法により成形することにより、高い熱伝導性を持った成形体を得ることができる。

以下、実施例および比較例によって本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
尚、本発明において、各種試験方法は、以下の通り行なった。
（１）樹脂組成物の粘度：
樹脂組成物の粘度は、レオメーター（ＡＲ２０００ｅｘ：ＴＡＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製）を用い、せん断速度５／ｓ、２５．５℃にて測定した。
（２）粒径
試料をホモジナイザーにて５％ピロリン酸ソーダ水溶液中に分散させ、レーザー回折粒
度分布装置（日機装株式会社製ＭＩＣＲＯＴＲＡＣＨＲＡ）にて粒径を測定した。
（３）成形体の熱伝導率
樹脂組成物を成形して得られる成形体（ペレット）の熱伝導率は、熱拡散率、密度および比熱から、下記式に基づき求めた。

熱伝導率＝熱拡散率×密度×比熱
熱拡散率は、レーザーフラッシュ法にて測定を行なった。
密度は、アルキメデス法にて測定を行なった。
比熱は、ＤＳＣ法にて測定を行なった。
なお、本実施例および比較例においては、それぞれ基材樹脂にエポキシ樹脂を用いて樹脂組成物を作製した。

[実施例１]
基材樹脂としてエポキシ樹脂（三菱化学株式会社製ｊＥＲ８２８）１００重量部と硬化剤（イミダゾール系硬化剤、四国化成工業株式会社製キュアゾール２Ｅ４ＭＺ）５重量部との混合物を準備した。次に、基材樹脂１００重量部と、窒化アルミニウム粉末６０２重量部とアルミナ粉末３８重量部とからなる複合フィラー（フィラー１）とを自転・公転ミキサー（株式会社シンキー製ＡＲＥ−５００）にて混合して樹脂組成物（以下、「第１の樹脂組成物」）を得た。第１の樹脂組成物のフィラー１の充填率は７０体積％であった。ここで、使用した窒化アルミニウム粉末およびアルミナ粉末からなる複合フィラーをフィラー１とし、その物性を表１Ａに示す。

得られた第１の樹脂組成物を金型体に注型し、熱プレスを使用し、温度:１００℃、圧力：２０ＭＰａ、保持時間２時間の条件で硬化させ、直径１０ｍｍ、厚さ１ｍｍの成形体（ペレット）を作製した。レーザーフラッシュ法にて熱伝導率を測定した。測定結果を表１Ｂに示す。

一方、上記第１の樹脂組成物では、測定器具における測定可能範囲との兼ね合いで粘度の測定が困難であった。したがって、粘度測定用の樹脂組成物として、上記第１の樹脂組成物とは別に、フィラーの充填率がより低い樹脂組成物（以下、「第２の樹脂組成物」）を下記の手順に従って調製した。

エポキシ樹脂(三菱化学製ｊＥＲ８０７）１００重量部および上記フィラー１３３５重量部を、乳鉢にて混合して、第２の樹脂組成物を得た。第２の樹脂組成物のフィラー１の充填率は５５体積％であった。得られた第２の樹脂組成物の粘度をレオメーターにて測定した。測定結果を表１Ｃに示す。

[実施例２]
複合フィラーとして表１Ａに示した窒化アルミニウム粉末およびアルミナ粉末からなるフィラー２を使用し、かつ基材樹脂１００重量部に対するフィラー２の添加量を表１Ｂに示す量とした以外は実施例１と同様にして、第１の樹脂組成物及びペレットを作成した。得られたペレットの熱伝導率を測定した結果を表１Ｂに示した。

エポキシ樹脂(三菱化学製ｊＥＲ８０７）１００重量部および上記フィラー２３４０重量部を乳鉢にて混合して、第２の樹脂組成物を得た。第２の樹脂組成物のフィラー２の充填率は５５体積％であった。得られた第２の樹脂組成物の粘度をレオメーターにて測定した。測定結果を表１Ｃに示す。

[実施例３]
複合フィラーとして表１Ａに示した窒化アルミニウム粉末およびアルミナ粉末からなるフィラー３を使用し、かつ基材樹脂１００重量部に対するフィラー３の添加量を表１Ｂに示す量とした以外は実施例１と同様にして、第１の樹脂組成物及びペレットを作成した。得られたペレットの熱伝導率を測定した結果を表１Ｂに示した。

エポキシ樹脂(三菱化学製ｊＥＲ８０７）１００重量部および上記フィラー３３４３重量部を乳鉢にて混合して、第２の樹脂組成物を得た。第２の樹脂組成物のフィラー３の充填率は５５体積％であった。得られた第２の樹脂組成物の粘度をレオメーターにて測定した。測定結果を表１Ｃに示す。

[実施例４]
複合フィラーとして表１Ａに示した窒化アルミニウム粉末およびアルミナ粉末からなるフィラー４を使用し、かつ基材樹脂１００重量部に対するフィラー４の添加量を表１Ｂに示す量とした以外は実施例１と同様にして、第１の樹脂組成物及びペレットを作成した。得られたペレットの熱伝導率を測定した結果を表１Ｂに示した。

エポキシ樹脂（三菱化学製ｊＥＲ８０７）１００重量部および上記フィラー４３３５重量部を乳鉢にて混合して、第２の樹脂組成物を得た。第２の樹脂組成物のフィラー４の充填率は５５体積％であった。得られた第２の樹脂組成物の粘度をレオメーターにて測定した。測定結果を表１Ｃに示す。

[実施例５]
複合フィラーとして表１Ａに示した窒化アルミニウム粉末およびアルミナ粉末からなるフィラー５を使用し、かつ基材樹脂１００重量部に対するフィラー５の添加量を表１Ｂに示す量とした以外は実施例１と同様にして、第１の樹脂組成物及びペレットを作成した。得られたペレットの熱伝導率を測定した結果を表１Ｂに示した。

エポキシ樹脂（三菱化学製ｊＥＲ８０７）１００重量部および上記フィラー５３４３重量部を乳鉢にて混合して、第２の樹脂組成物を得た。第２の樹脂組成物のフィラー５の充填率は５５体積％であった。得られた第２の樹脂組成物の粘度をレオメーターにて測定した。測定結果を表１Ｃに示す。

[比較例１]
複合フィラーとして表１Ａに示した窒化アルミニウム粉末のみからなるフィラー６を使用し、かつ基材樹脂１００重量部に対するフィラー６の添加量を表１Ｂに示す量とした以外は実施例１と同様にして、第１の樹脂組成物及びペレットを作成した。得られたペレットの熱伝導率を測定した結果を表１Ｂに示した。

エポキシ樹脂(三菱化学製ｊＥＲ８０７）１００重量部および上記フィラー６６３４重量部を乳鉢にて混合して、第２の樹脂組成物を得た。第２の樹脂組成物のフィラー６の充填率は５５体積％であった。得られた第２の樹脂組成物の粘度をレオメーターにて測定した。測定結果を表１Ｃに示す。

[比較例２〜３]
複合フィラーとして表１Ａに示した、窒化アルミニウム粉末およびアルミナ粉末からなるフィラー７またはフィラー８を使用し、かつ基材樹脂１００重量部に対するフィラー７またはフィラー８の添加量を表１Ｂに示す量とした以外は、それぞれ実施例１と同様にして第１の樹脂組成物及びペレットを作成した。得られたペレットの熱伝導率を測定した結果を表１Ｂに示した。

エポキシ樹脂(三菱化学製ｊＥＲ８０７）１００重量部および上記フィラー７３４３重量部またはフィラー８３４３重量部を乳鉢にて混合して、第２の樹脂組成物を得た。第２の樹脂組成物のフィラー７またはフィラー８の充填率はそれぞれ５５体積％であった。得られた第２の樹脂組成物の粘度をレオメーターにて測定した。測定結果を表１Ｃに示す。

[比較例４〜５]
複合フィラーとして表１Ａに示した窒化アルミニウム粉末およびアルミナ粉末からなるフィラー９またはフィラー１０を使用し、かつ基材樹脂１００重量部に対するフィラー９またはフィラー１０の添加量を表１Ｂに示す量とした以外は、それぞれ実施例１と同様にして第１の樹脂組成物及びペレットを作成した。得られたペレットの熱伝導率を測定した結果を表１Ｂに示した。

エポキシ樹脂(三菱化学製ｊＥＲ８０７）１００重量部および上記フィラー９３３２重量部またはフィラー１０３３２重量部を乳鉢にて混合して、第２の樹脂組成物を得た。第２の樹脂組成物のフィラー９またはフィラー１０の充填率は５５体積％であった。得られた第２の樹脂組成物の粘度をレオメーターにて測定した。測定結果を表１Ｃに示す。

[比較例６]
複合フィラーとして表１Ａに示した窒化アルミニウム粉末およびアルミナ粉末からなるフィラー１１を使用し、かつ基材樹脂１００重量部に対するフィラー１１の添加量を表１Ｂに示す量とした以外は実施例１と同様にして、第１の樹脂組成物及びペレットを作成した。得られたペレットの熱伝導率を測定した結果を表１Ｂに示した。

エポキシ樹脂(三菱化学製ｊＥＲ８０７）１００重量部および上記フィラー１１３５３重量部を乳鉢にて混合して、第２の樹脂組成物を得た。第２の樹脂組成物のフィラー１１の充填率は５５体積％であった。得られた第２の樹脂組成物の粘度をレオメーターにて測定した。測定結果を表１Ｃに示す。

Claims

アルミナ被膜が形成された窒化アルミニウム粉末（Ａ）とアルミナ粉末（Ｂ）とを含む複合フィラーであり、窒化アルミニウム粉末（Ａ）の粒度分布曲線における累積５０％値（Ｄ５０（Ａ））が０．５〜１００μｍの範囲であり、窒化アルミニウム粉末（Ａ）の粒度分布曲線における累積９０％値（Ｄ９０（Ａ））と累積１０％値（Ｄ１０（Ａ））との比Ｄ９０（Ａ）／Ｄ１０（Ａ）が３２〜１００であり、アルミナ粉末（Ｂ）の粒度分布曲線における累積５０％値（Ｄ５０（Ｂ））に対するＤ５０（Ａ）の比Ｄ５０（Ａ）／Ｄ５０（Ｂ）が１０〜１００である複合フィラー。
前記窒化アルミニウム粉末（Ａ）と前記アルミナ粉末（Ｂ）の合計１００体積％に対する前記アルミナ粉末（Ｂ）の割合が、５体積％以上１５体積％以下である請求項１に記載の複合フィラー。
前記累積５０％値（Ｄ５０（Ａ））が１〜８０μｍの範囲である請求項１または２に記載の複合フィラー。
前記窒化アルミニウム粉末（Ａ）の真球度が０．７〜０．９９である請求項１〜３のいずれか１項に記載の複合フィラー。
前記アルミナ粉末（Ｂ）の真球度が０．７〜０．９９である請求項１〜４のいずれか１項に記載の複合フィラー。
請求項１または２に記載の複合フィラーと樹脂とを含む樹脂組成物であり、該樹脂組成
物中の複合フィラーの含有量が５０体積％〜８０体積％である樹脂組成物。
前記樹脂が液状の硬化性樹脂である請求項６に記載の樹脂組成物。