KR20160149201A

KR20160149201A - 열전도성 중합체 조성물 및 열전도성 성형체

Info

Publication number: KR20160149201A
Application number: KR1020167030078A
Authority: KR
Inventors: 겐이치 후지카와; 요시하루 하타케야마; 미호 야마구치; 유지 야마기시; 아키히로 오오하시
Original assignee: 닛토덴코 가부시키가이샤; 닛토 신코 가부시키가이샤
Priority date: 2014-04-30
Filing date: 2014-12-16
Publication date: 2016-12-27
Also published as: JP2015209529A; EP3138881B1; EP3138881A4; KR102300447B1; JP6375140B2; CN106232731B; EP3138881A1; US10544341B2; CN106232731A; WO2015166609A1; US20170081579A1

Abstract

본 발명은 열전도성 성형체에 기포를 혼입시킬 우려가 낮은 열전도성 중합체 조성물로서, 특정한 입도 분포를 갖는 열전도성 무기물 입자와 전기 절연성 중합체를 함유하는 열전도성 중합체 조성물을 제공한다.

Description

열전도성 중합체 조성물 및 열전도성 성형체 {THERMALLY CONDUCTIVE POLYMER COMPOSITION AND THERMALLY CONDUCTIVE MOLDED OBJECT}

본 발명은 열전도성 무기물 입자와 전기 절연성 중합체를 함유하는 열전도성 중합체 조성물, 및 해당 열전도성 중합체 조성물에 의해 일부 또는 전부가 형성되어 이루어지는 열전도성 성형체에 관한 것이다.

최근, 전자 기기 등에 대하여, 설치 장소의 공간 절약화나, 경량화의 요구가 점점 높아지고 있다.

또한, 제어 기구의 국소화나, 클라우드의 활용이 진행되어, 전자 기기의 소형화나 고성능화의 요구가 점점 높아지고 있다.

그에 수반하여, 디바이스로부터의 발열량이 커지고 있어, 우수한 방열성이 요구되는 기회가 증대되고 있다.

예를 들어, 고휘도 LED, 퍼스널 컴퓨터, 자동차의 모터 제어 기구, 전력을 변환ㆍ제어하는 파워 일렉트로닉스 기술을 이용한 디바이스 등에 사용되는 반도체 장치의 기술 분야 등에서는, 우수한 방열성을 발휘시킬 것이 강하게 요망되고 있다.

또한, 상기와 같은 분야에 있어서 방열을 위해 이용되는 열전도성이 우수한 성형체(열전도성 성형체)는, 높은 열전도성 외에 높은 전기 절연성이나 우수한 강도를 가질 것이 요구되고 있다.

이러한 종류의 용도에 있어서 사용되는 열전도성 성형체는, 대부분의 경우, 전기 절연성을 갖는 베이스 중합체와, 해당 베이스 중합체보다 열전도율이 높은 열전도성 무기물 입자(이하, 간단히 「무기물 입자」라고도 함)를 포함하는 열전도성 중합체 조성물에 의해 그 일부 또는 전부가 형성되어 있다.

이러한 열전도성 중합체 조성물(이하, 간단히 「중합체 조성물」이라고도 함) 중에서도 베이스 중합체에 에폭시 수지를 채용한 에폭시 수지 조성물은, 열전도성뿐만 아니라 접착성, 전기 절연성, 강도 등에 있어서 우수하다는 점에서 널리 사용되고 있다.

구체적으로는, 이러한 에폭시 수지 조성물은, 반도체 장치의 밀봉재나 반도체 장치와 방열기를 접착시키기 위한 프리프레그 시트 등에 널리 사용되고 있다.

또한, 열전도성 중합체 조성물은, 통상, 무기물 입자의 함유율이 높을수록, 그리고, 함유하는 무기물 입자의 열전도성이 높을수록 우수한 열전도성을 발휘한다.

이러한 것을 배경으로 하여, 무기물 입자 중에서도 특히 높은 열전도성을 나타내는 질화붕소 입자나 질화알루미늄 입자를 열전도성 중합체 조성물에 높은 비율로 함유시키는 것이 시도되고 있다.

예를 들어, 하기 특허문헌 1에 있어서는, 무기물 입자 중에서도 특히 높은 열전도성을 나타내는 질화붕소 입자 등을 최밀 충전시켜 에폭시 수지 성형체의 열전도성을 종래 이상의 것으로 하는 것이 시도되고 있다.

일본 특허 공개 제2001-348488호 공보

중합체 조성물에 무기물 입자를 고충전시키면, 당해 중합체 조성물에 의해 형성되는 열전도성 성형체에 우수한 열전도성을 발휘시킬 수 있게 된다.

한편, 중합체 조성물에 무기물 입자를 고충전시키면, 예를 들어 가열 용융 상태로 하여 성형체를 제작하는 경우에 있어서, 당해 중합체 조성물에 충분한 유동성이 발휘되지 않고 성형체 내에 기포가 잔존하기 쉽고 내부에 공극이 형성되기 쉽다.

또한, 유기 용제에 의해 중합체 조성물을 바니시화시킨 경우라도, 무기물 입자가 고충전되어 있으면 상기 유기 용제를 제거한 후에 내부에 기포를 형성시키기 쉽다.

따라서, 어떠한 경우에 있어서든 열전도성 성형체 중에 기포를 혼재시키기 쉬워진다.

해당 기포의 존재는, 열전도성을 저하시키는 원인으로 됨과 함께 열전도성 성형체의 강도나 전기 절연성에 문제를 발생시킬 우려를 갖는다.

본 발명은 상기와 같은 문제점에 비추어 이루어진 것이며, 무기물 입자가 고충전되면서도 열전도성 성형체의 내부에 공극을 형성시킬 우려가 낮은 중합체 조성물을 제공하고, 나아가 열전도성 등에 있어서 우수한 특성을 발휘하는 열전도성 성형체를 제공하는 것을 과제로 하고 있다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 열전도성 중합체 조성물은, 열전도성 무기물 입자와 전기 절연성 중합체를 함유하는 열전도성 중합체 조성물이며, 상기 열전도성 무기물 입자는, 응집 상태의 질화붕소 입자를 포함하는 제1 성분, 및 상기 제1 성분 이외의 제2 성분을 포함하고, 상기 열전도성 무기물 입자 중의 상기 제2 성분의 함유 비율이 5체적％ 이상 55체적％ 이하임과 함께, 상기 열전도성 무기물 입자가 하기 (1) 내지 (3)의 요건을 모두 만족하는 것이다.

(1) 10㎛ 이상 400㎛ 이하의 입경을 갖는 입자를 80체적％ 이상 함유한다.

(2) 20㎛ 이상 400㎛ 이하의 입경을 갖는 입자를 60체적％ 이상 함유한다.

(3) 30㎛ 이상 400㎛ 이하의 입경을 갖는 입자를 40체적％ 이상 함유한다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 열전도성 성형체는, 일부 또는 전부가 상기와 같은 열전도성 중합체 조성물에 의해 형성되어 있는 것이다.

본 발명에 있어서는, 열전도성 무기물 입자가, 특정한 입도 분포를 갖고, 상기 제1 성분이 응집 상태의 질화붕소 입자임과 함께 상기 제2 성분이 소정의 비율로 열전도성 중합체 조성물에 함유되어 있다.

따라서, 예를 들어 열전도성 성형체의 형성 시에 열전도성 중합체 조성물을 가열 용융 상태로 하거나 하는 경우에 당해 중합체 조성물에 우수한 유동성을 발휘시킬 수 있다.

즉, 본 발명에 따르면, 열전도성 성형체에 공극을 형성시킬 우려가 낮은 중합체 조성물이 제공될 수 있다.

도 1은, 시트형의 성형체를 제작하기 위한 프레스 세트를 모의적으로 도시한 도면이다.

이하에, 본 발명의 실시 형태에 대하여 설명한다.

본 실시 형태의 열전도성 중합체 조성물은, 전기 절연성을 갖는 베이스 중합체와 열전도성의 무기물 입자를 함유하고 있다.

또한, 본 실시 형태의 열전도성 중합체 조성물은, 상기 무기물 입자가, 응집 상태의 질화붕소 입자를 포함하는 제1 성분, 및 해당 제1 성분 이외의 제2 성분을 포함하고 있다.

그리고, 본 실시 형태의 열전도성 중합체 조성물은, 열전도성 무기물 입자 중의 제2 성분의 함유 비율이 5체적％ 이상 55체적％ 이하임과 함께, 제1 성분 및 제2 성분을 포함하는 열전도성 무기물 입자가 특정한 입도 분포로 되도록 함유되어 있다.

상기 제1 성분을 구성하는 응집 상태의 질화붕소 입자로서는, 예를 들어 질화붕소의 1차 입자를 응집시킨 2차 입자를 채용할 수 있다.

이 1차 입자의 형상은, 특별히 한정되는 것은 아니며, 벌크형, 침형, 판형이어도 된다.

1차 입자의 형상이 판형인 경우, 그 두께가 비교적 얇은 비늘 조각형이어도 된다.

해당 판형의 1차 입자는, 두께 방향에서 본 형상이 원형이나 육각형이어도 된다.

또한, 판형의 1차 입자는, 크기가 상이한 박판을 적층한 것 같은 형상을 가지며, 계단형, 혹은 벽개형의 부분 구조를 외주연에 있어서 구비하고 있어도 된다.

또한, 판형의 1차 입자는, 판의 두께 방향과는 직교하는 면 방향에서 본 형상이 일직선 형상일 필요는 없으며, 직선을 굴곡시킨 형상, 또는 곡선형 등이어도 된다.

이러한 1차 입자를 응집시켜 이루어지는 상기 2차 입자는, 특별히 한정되는 것은 아니지만 부정 형상이나 구형의 것을 채용할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 관한 상기 2차 입자로서는, 붕소 및 질소 이외에 상기 1차 입자에 통상 함유되어 있는 산소나 수소 등의 불순물 외에, 상기 1차 입자끼리를 결합시키기 위한 성분을 불순물로서 함유하는 것을 채용할 수 있다.

상기 제1 성분은, 2종류 이상의 상기 2차 입자에 의해 구성시킬 수도 있고, 예를 들어 1차 입자의 형상이나 응집 방법 등이 상이한 2종류의 2차 입자를 혼합한 혼합물로 할 수도 있다.

또한, 당해 제1 성분은, 상기 제2 성분과 함께 열전도성 중합체 조성물에 고충전하였을 때 당해 열전도성 중합체 조성물에 양호한 유동성을 부여한다는 측면에 있어서, 비표면적이 5㎡/g 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 열전도성 중합체 조성물에 양호한 유동성을 보다 확실하게 부여한다는 측면에 있어서, 상기 제1 성분은, 상기 비표면적이 4㎡/g 이하인 것이 바람직하고, 3.5㎡/g 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 제1 성분의 비표면적의 하한값은 0.5㎡/g으로 된다.

또한, 상기 제1 성분은, 벌크 밀도(JIS K5101-12-1의 「겉보기 밀도」)가, 예를 들어 0.1g/㎤ 이상인 것을 채용할 수 있다.

당해 제1 성분의 벌크 밀도는 0.15g/㎤ 이상인 것이 바람직하고, 0.2g/㎤ 이상인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 제1 성분은, 벌크 밀도(JIS K5101-12-1의 「겉보기 밀도」)가, 예를 들어 2.3g/㎤ 이하인 것을 채용할 수 있다.

당해 제1 성분의 벌크 밀도는 2.0g/㎤ 이하인 것이 바람직하고, 1.8g/㎤ 이하인 것이 보다 바람직하고, 1.5g/㎤ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

한편, 상기 제2 성분을 구성하는 열전도성 무기물 입자는, 제1 성분 이외의 것이면 형상이나 재질이 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 재질로서는 탄화물, 질화물, 산화물, 금속, 탄소계 물질 등을 들 수 있다.

상기 탄화물로서는, 탄화규소, 탄화붕소, 탄화알루미늄, 탄화티타늄, 탄화텅스텐 등을 들 수 있다.

상기 질화물로서는, 질화규소, 질화알루미늄, 질화갈륨, 질화크롬, 질화텅스텐, 질화마그네슘, 질화몰리브덴, 질화리튬 등을 들 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 예를 들어 비응집 상태의 질화붕소 입자를 상기 제2 성분으로서 열전도성 중합체 조성물에 함유시킬 수 있다.

상기 산화물로서는, 예를 들어 산화규소(실리카), 산화알루미늄(알루미나), 산화마그네슘(마그네시아), 산화티타늄, 산화세륨, 산화지르코늄 등을 들 수 있다.

또한, 상기 산화물로서는, 예를 들어 금속 이온이 도핑되어 있는 산화인듐주석, 산화안티몬주석 등을 들 수 있다.

상기 수산화물로서는, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘, 수산화아연 등을 들 수 있다.

상기 금속으로서는, 알루미늄, 니켈, 주석, 철, 구리, 은, 금, 백금, 팔라듐 등이나, 이들을 베이스로 한 합금을 들 수 있다.

상기 탄소계 물질로서는, 카본 블랙, 그래파이트, 다이아몬드, 풀러렌, 카본 나노튜브, 카본 나노파이버, 카본 나노혼, 카본 마이크로코일 등을 들 수 있다.

상기 재질을 포함하는 입자는, 1종 단독으로 상기 제2 성분을 구성해도 되고, 2종류 이상으로 상기 제2 성분을 구성해도 된다.

그 중에서도 상기 제2 성분을 구성하는 열전도성 무기물 입자로서는, 2W/mK 이상, 특히 20W/mK 이상의 열전도성 무기물 입자를 사용하는 것이 바람직하며, 재질면에서는 질화물, 산화물, 탄소계 물질 중 어느 하나의 입자인 것이 바람직하고, 질화알루미늄 입자, 산화알루미늄 입자 및 다이아몬드 입자 중 어느 하나인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 열전도성 무기물 입자 중에 2W/mK 미만의 열전도성 무기물 입자를 함유시켜도 되지만, 그 경우, 2W/mK 미만의 열전도성 무기물 입자는, 모든 열전도성 무기물 입자에서 차지하는 비율이 5체적％ 미만으로 되도록 함유시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제2 성분은, 상기 제1 성분과 함께 열전도성 중합체 조성물에 고충전하였을 때 당해 열전도성 중합체 조성물에 양호한 유동성을 부여한다는 측면에 있어서 상기와 같이 비표면적이 0.5㎡/g 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다.

그리고, 열전도성 중합체 조성물에 양호한 유동성을 보다 확실하게 부여한다는 측면에 있어서, 상기 제2 성분은, 상기 비표면적이 0.3㎡/g 이하인 것이 바람직하고, 0.2㎡/g 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 제2 성분의 비표면적의 하한값에 대해서는, 통상 0.01㎡/g이다.

또한, 상기 제1 성분이나 상기 제2 성분의 비표면적에 대해서는, 통상, 질소 흡착법(JIS Z8830:2010)에 의해 구할 수 있고, 본 명세서 중에서의 「비표면적」이라는 용어는, 특별한 언급이 없는 한, 상기 질소 흡착법에 의해 구해지는 비표면적을 의미하고 있다.

상기 제1 성분이나 상기 제2 성분은, 필요에 따라 표면 처리가 되어 있어도 되며, 당해 표면 처리로서는, 유기물이나 무기물을 입자 표면에 화학적으로 결합시키거나, 유기물이나 무기물에 의해 표면 피막을 형성시키는 방법을 들 수 있다.

특히 제2 성분으로서 질화알루미늄 입자를 채용하는 경우에는, 당해 질화알루미늄 입자의 가수분해를 방지하기 위한 표면 처리를 실시하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 성분이나 상기 제2 성분에 미리 표면 처리가 실시된 무기물 입자를 채용하는 경우, 상기 「비표면적」이란 표면 처리 전의 무기물 입자에 대하여 구해지는 것이 아니라, 이 표면 처리 후의 무기물 입자에 대하여 구해지는 것이다.

상기 제1 성분이나 상기 제2 성분은, 통상, 체적 평균 입자 직경이 1 내지 300㎛로 되고, 특히 상기 제2 성분에 대해서는, 체적 평균 입자 직경이 10㎛ 이상인 것이 바람직하다.

또한, 이 체적 평균 입자 직경에 대해서는, 레이저 회절ㆍ산란법에 의해 측정할 수 있고, 예를 들어 레이저 회절식ㆍ입도 분포 측정 장치(SALD-2100, SHIMADZU)를 사용하여 측정할 수 있다.

상기 제2 성분은, 본 실시 형태의 중합체 조성물에 의해 형성되는 열전도성 성형체에 우수한 열전도성을 발휘시킨다는 측면에 있어서, 상기와 같이 체적 평균 입자 직경이 10㎛ 이상인 것이 바람직하고, 15㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 20㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 제2 성분의 체적 평균 입자 직경은, 상기와 같은 열전도성의 관점에서 25㎛ 이상인 것이 특히 바람직하고, 30㎛ 이상인 것이 보다 더 바람직하다.

또한, 상기 제2 성분은, 통상, 레이저 회절ㆍ산란법에 의해 구해지는 체적 평균 입자 직경이 500㎛ 이하로 된다.

상기 제2 성분을 구성하는 무기물 입자나, 상기 제1 성분을 구성하는 응집 입자의 1차 입자에 대하여, 애스펙트비나 구형도 등의 입자의 형상에 관한 정보나, 입도 분포나 체적 평균 입자 직경 등의 정보는, 화상 해석 방법에 의해 구할 수 있고, 예를 들어 입자 화상 분석 장치ㆍ모폴로기 G3(말번사제)을 사용하여 확인할 수 있다.

또한, 상기 제2 성분의 체적 평균 입자 직경은, 상기와 같은 열전도성의 관점에서, 10㎛ 이상인 것이 바람직하고, 15㎛ 이상인 것이 보다 바람직하고, 20㎛ 이상인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 제2 성분의 화상 해석 방법에 의해 구해지는 체적 평균 입자 직경은, 25㎛ 이상인 것이 특히 바람직하고, 30㎛ 이상인 것이 보다 더 바람직하고, 40㎛ 이상인 것이 가장 바람직하다.

또한, 상기 제2 성분은, 통상, 화상 해석 방법에 의해 구해지는 체적 평균 입자 직경이 500㎛ 이하로 되며, 상기 체적 평균 입자 직경이 200㎛ 이하인 것이 바람직하고, 100㎛ 이하인 것이 특히 바람직하다.

또한, 제2 성분을 구성하는 무기물 입자는, 열전도성 중합체 조성물에 양호한 유동성을 발휘시킨다는 측면에 있어서, 화상 해석 방법에 의해 구해지는 면적 원형도(HS)가 0.5 이상인 것이 바람직하고, 0.55 이상인 것이 보다 바람직하고, 0.6 이상인 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 면적 원형도(HS)의 상한값은, 통상 1.0이다.

열전도성 중합체 조성물에 양호한 유동성을 발휘시킨다는 점에 있어서, 상기 열전도성 무기물 입자는, 상기 화상 해석 방법에 의해 구해지는 입도 분포가 특정한 상태로 되어 열전도성 중합체 조성물에 함유되어 있는 것이 중요하다.

구체적으로는, 상기 입도 분포는, 10 내지 400㎛의 입경을 갖는 입자가 80체적％ 이상으로 되어 있는 것이 중요하며, 상기 입자가 82체적％ 이상으로 되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 입도 분포는, 20 내지 400㎛의 입경을 갖는 입자가 60체적％ 이상으로 되어 있는 것이 중요하며, 상기 입자가 61체적％ 이상으로 되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 입도 분포는, 30 내지 400㎛의 입경을 갖는 입자의 함유량이 40체적％ 이상으로 되어 있는 것이 중요하며, 상기 입자의 함유량이 45체적％ 이상으로 되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 입도 분포는, 40㎛ 이상의 입경을 갖는 입자의 함유량이 30체적％ 이상으로 되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 상기 입도 분포는, 50㎛ 이상의 입경을 갖는 입자의 함유량이 20체적％ 이상으로 되어 있는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 입도 분포는, 300㎛를 초과하는 크기의 입자를 실질적으로 함유하지 않은 상태로 되어 있는 것이 바람직하고, 200㎛를 초과하는 크기의 입자를 실질적으로 함유하지 않은 상태로 되어 있는 것이 특히 바람직하다.

상기와 같이 본 실시 형태의 중합체 조성물은, 열전도성 무기물 입자 전체에서 차지하는 비율이 60체적％ 미만이면, 30㎛ 미만의 미세한 입자를 중합체 조성물에 함유시킬 수 있다.

중합체 조성물에 이러한 미세한 입자를 함유시키는 경우, 상기 열전도성 무기물 입자 전체에서 차지하는 입경 30㎛ 미만의 입자의 비율은, 25체적％ 이상 52체적％ 이하인 것이 바람직하고, 27체적％ 이상 45체적％ 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 열전도성 무기물 입자 전체에서 차지하는 입경 10㎛ 미만의 입자의 비율은, 7체적％ 이상 16체적％ 이하인 것이 바람직하고, 9체적％ 이상 15체적％ 이하인 것이 보다 바람직하다.

상기 열전도성 무기물 입자 전체에서 차지하는 입경 10㎛ 이상 20㎛ 미만의 입자의 비율은, 10체적％ 이상 22체적％ 이하인 것이 바람직하고, 11체적％ 이상 20체적％ 이하인 것이 보다 바람직하다.

그리고, 입경 10㎛ 미만의 입자 (A)에 대한 입경 10㎛ 이상 20㎛ 미만의 입자 (B)의 비율(B/A)은, 1.2 내지 1.3인 것이 바람직하다.

또한, 상기 열전도성 무기물 입자 전체에서 차지하는 입경 20㎛ 이상 30㎛ 미만의 입자의 비율은, 7체적％ 이상 16체적％ 이하인 것이 바람직하고, 7체적％ 이상 14체적％ 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 실시 형태의 중합체 조성물에는, 예를 들어 열전도성 성형체의 전기 절연성의 향상을 도모하기 위해 1㎛ 이하의 미세한 무기물 입자를 적절히 함유시킬 수 있지만, 이 1㎛ 이하의 미세한 무기물 입자는, 중합체 조성물의 고형분에서 차지하는 비율이 5질량％ 이하로 되도록 함유시키는 것이 바람직하고, 2질량％ 이하로 되도록 함유시키는 것이 바람직하다.

이러한 무기물 입자와 함께 중합체 조성물을 구성시키는 상기 전기 절연성 중합체로서는, 열가소성 수지, 열경화성 수지, 고무 등을 들 수 있다.

해당 전기 절연성 중합체로서는, JIS C2139:2008에 의해 구해지는 체적 저항률이 1×10¹¹Ωㆍ㎝ 이상인 것이 바람직하며, 본 실시 형태에서의 전기 절연성 중합체의 체적 저항률은, 1×10¹²Ωㆍ㎝ 이상인 것이 바람직하고, 1×10¹³Ωㆍ㎝ 이상인 것이 특히 바람직하다.

상기 중합체 조성물을 구성시키기 위한 열가소성 수지로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 불소 수지, 아크릴 수지, 폴리스티렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아크릴로니트릴 수지, 말레이미드 수지, 폴리아세트산 비닐 수지, 폴리에틸렌 수지, 폴리프로필렌 수지, 에틸렌ㆍ아세트산 비닐 공중합체, 폴리비닐알코올 수지, 폴리아미드 수지, 폴리염화비닐 수지, 폴리아세탈 수지, 폴리카르보네이트 수지, 폴리페닐렌옥시드 수지, 폴리페닐렌술피드 수지, 폴리에테르에테르케톤 수지(PEEK), 폴리알릴술폰 수지, 열가소성 폴리이미드 수지, 열가소성 우레탄 수지, 폴리에테르이미드 수지, 폴리메틸펜텐 수지, 셀룰로오스 수지, 액정 중합체 등을 들 수 있다.

상기 열경화성 수지로서는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어 에폭시 수지, 열경화성 폴리이미드 수지, 페놀 수지, 페녹시 수지, 우레아 수지, 멜라민 수지, 디알릴프탈레이트 수지, 실리콘 수지, 열경화성 우레탄 수지 등을 들 수 있다.

상기 고무로서는, 천연 고무, 스티렌ㆍ부타디엔 고무, 에틸렌ㆍα-올레핀 고무, 클로로프렌 고무, 실리콘 고무, 불소 고무 등을 들 수 있다.

또한, 상기와 같은 수지나 고무는, 본 실시 형태의 중합체 조성물에 있어서 단독 사용 또는 2종류 이상 병용할 수 있다.

중합체 조성물에 우수한 열전도성을 발휘시킨다는 측면에 있어서, 상기와 같은 전기 절연성 중합체 중에서도, 메소겐 골격과 같은 액정성 구조를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 접착성, 내열성, 전기 절연성 등에 있어서 우수한 특성을 중합체 조성물에 발휘시킨다는 측면에 있어서, 상기와 같은 전기 절연성 중합체 중에서도, 에폭시 수지나 페놀 수지를 채용하는 것이 바람직하다.

상기 에폭시 수지를 본 실시 형태의 중합체 조성물에 함유시킬 때에는, 상온(예를 들어 20℃)에 있어서, 액체상, 반고형상 또는 고형상의 것을 채용할 수 있다.

구체적으로는, 상기 에폭시 수지로서는, 예를 들어 비스페놀형 에폭시 수지(예를 들어, 비스페놀 A형 에폭시 수지, 비스페놀 F형 에폭시 수지, 비스페놀 S형 에폭시 수지, 수소 첨가 비스페놀 A형 에폭시 수지, 다이머산 변성 비스페놀형 에폭시 수지 등), 노볼락형 에폭시 수지(예를 들어, 페놀노볼락형 에폭시 수지, 크레졸노볼락형 에폭시 수지, 비페닐형 에폭시 수지 등), 나프탈렌형 에폭시 수지, 플루오렌형 에폭시 수지(예를 들어, 비스아릴플루오렌형 에폭시 수지 등), 트리페닐메탄형 에폭시 수지(예를 들어, 트리스히드록시페닐메탄형 에폭시 수지 등) 등의 방향족계 에폭시 수지, 예를 들어 트리에폭시프로필이소시아누레이트(트리글리시딜이소시아누레이트), 히단토인에폭시 수지 등의 질소 함유환 에폭시 수지, 예를 들어 지방족계 에폭시 수지, 예를 들어 지환식 에폭시 수지(예를 들어, 디시클로펜타디엔형 에폭시 수지 등의 디시클로환형 에폭시 수지 등), 예를 들어 글리시딜에테르형 에폭시 수지, 예를 들어 글리시딜아민형 에폭시 수지 등을 들 수 있다.

상기 에폭시 수지는, JIS K 7236:2009에 의해 구해지는 에폭시 당량이, 예를 들어 100g/eq 이상인 것이 바람직하고, 130g/eq 이상인 것이 더욱 바람직하고, 150g/eq 이상인 것이 특히 바람직하다.

또한, 에폭시 수지의 에폭시 당량은, 예를 들어 10000g/eq 이하인 것이 바람직하고, 9000g/eq 이하인 것이 더욱 바람직하고, 8000g/eq 이하인 것이 특히 바람직하다.

그 중에서도, 에폭시 수지는, 상기 에폭시 당량이 5000g/eq 이하인 것이 바람직하고, 1000g/eq 이하인 것이 특히 바람직하다.

또한, 에폭시 수지는, 상온 고형상인 경우에는, 연화점이, 예를 들어 20℃ 이상인 것이 바람직하고, 40℃ 이상인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 에폭시 수지의 연화점은, 예를 들어 130℃ 이하인 것이 바람직하고, 90℃ 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기와 같은 에폭시 수지 중에서도, 본 실시 형태의 중합체 조성물에 함유시키는 에폭시 수지로서는, 트리페닐메탄형 에폭시 수지, 또는 하기 화학식 (1)로 표시되는 골격을 구비한 에폭시 수지가 바람직하다.

(또한, 식 중의 「R¹」 내지 「R⁸」은, 각각 독립적으로 수소 원자, 탄소수 1 이상 6 이하의 탄화수소기, 또는 메톡시기를 나타내고 있음)

본 실시 형태의 중합체 조성물에서의 상기 에폭시 수지의 배합 비율은, 열전도성 무기물 입자 100질량부에 대하여, 예를 들어 1질량부 이상인 것이 바람직하고, 2질량부 이상인 것이 보다 바람직하고, 3질량부 이상인 것이 더욱 바람직하고, 5질량부 이상인 것이 특히 바람직하다.

또한, 본 실시 형태의 중합체 조성물에서의 상기 에폭시 수지의 배합 비율은, 열전도성 무기물 입자 100질량부에 대하여, 예를 들어 100질량부 이하인 것이 바람직하고, 50질량부 이하인 것이 보다 바람직하고, 20질량부 이하인 것이 더욱 바람직하고, 10질량부 이하인 것이 특히 바람직하다.

본 실시 형태의 중합체 조성물에 에폭시 수지를 함유시킬 때에는, 추가로 그의 경화제를 함유시킬 수 있다.

해당 경화제로서는, 예를 들어 가열에 의해 에폭시 수지를 경화시킬 수 있는 잠재성 경화제 등을 들 수 있으며, 페놀계 경화제, 아민 화합물계 경화제, 산 무수물계 경화제, 아미드 화합물계 경화제, 히드라지드 화합물계 경화제 등을 들 수 있다.

본 실시 형태에서의 상기 경화제로서는, 페놀계 경화제가 바람직하다.

해당 페놀계 경화제로서는, 예를 들어 페놀, 크레졸, 레조르신, 카테콜, 비스페놀 A, 비스페놀 F, 페닐페놀, 아미노페놀 등의 페놀 화합물 및/또는 α-나프톨, β-나프톨, 디히드록시나프탈렌 등의 나프톨 화합물과, 포름알데히드, 벤즈알데히드, 살리실알데히드 등의 알데히드기를 갖는 화합물을 산성 촉매 하에서 축합 또는 공축합시켜 얻어지는 노볼락형 페놀 수지, 예를 들어 페놀 화합물 및/또는 나프톨 화합물과 디메톡시파라크실렌 또는 비스(메톡시메틸)비페닐로부터 합성되는 페놀ㆍ아르알킬 수지, 예를 들어 비페닐렌형 페놀ㆍ아르알킬 수지, 나프톨ㆍ아르알킬 수지 등의 아르알킬형 페놀 수지, 예를 들어 페놀 화합물 및/또는 나프톨 화합물과 디시클로펜타디엔으로부터 공중합에 의해 합성되는 디시클로펜타디엔형 페놀노볼락 수지, 예를 들어 디시클로펜타디엔형 나프톨노볼락 수지 등의 디시클로펜타디엔형 페놀 수지, 예를 들어 트리페닐메탄형 페놀 수지, 예를 들어 테르펜 변성 페놀 수지, 예를 들어 파라크실릴렌 및/또는 메타크실릴렌 변성 페놀 수지, 예를 들어 멜라민 변성 페놀 수지 등을 들 수 있다.

상기 페놀계 경화제는, JIS K0070:1992에 준하여 측정되는 수산기 당량이, 예를 들어 70g/eq 이상인 것이 바람직하고, 80g/eq 이상인 것이 더욱 바람직하고, 90g/eq 이상인 것이 특히 바람직하고, 100g/eq 이상인 것이 보다 더 바람직하다.

또한, 페놀계 경화제의 수산기 당량은, 예를 들어 2000g/eq 이하인 것이 바람직하고, 1000g/eq 이하인 것이 더욱 바람직하고, 500g/eq 이하인 것이 특히 바람직하다.

상기 페놀계 경화제로서는, 페놀노볼락 수지, 또는 하기 화학식 (2)로 표시되는 페놀계 경화제가 바람직하다.

(단, 「R⁹」는 수산기, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 또는 수소 원자 중 어느 하나이고, 「Ph¹」, 「Ph²」 및 「Ph³」은 서로 공통되어 있어도 되고 상이해도 되며, 하기 화학식 (3)으로 표시되는 비치환 페닐 또는 치환 페닐이고, 또한 당해 「Ph¹」, 「Ph²」 및 「Ph³」 중 적어도 2개가 수산기를 갖는 치환 페닐임)

(단, 식 중의 「R¹⁰」 내지 「R¹⁴」는, 각각 독립적으로 수산기, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 또는 수소 원자 중 어느 하나임)

또한, 상기 페놀계 경화제로서는, 각 페닐(「Ph¹」 내지 「Ph³」)의 수산기의 수가, 1 또는 2인 것이 바람직하다.

또한, 상기 페놀계 경화제로서는, 각 페닐에 수산기 이외의 치환기를 갖고 있지 않은 것이 바람직하다(수산기 이외가 수소 원자인 것이 바람직함).

즉, 본 실시 형태에서의 상기 페놀계 경화제는, 예를 들어 하기 화학식 (4)로 표시되는 4,4',4"-메틸리딘트리스페놀 등인 것이 바람직하다.

상기와 같은 경화제는, 에폭시 수지 100질량부에 대하여, 예를 들어 0.1질량부 이상, 바람직하게는 1질량부 이상, 더욱 바람직하게는 10질량부 이상으로 되도록 중합체 조성물에 함유시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 경화제는, 에폭시 수지 100질량부에 대하여, 예를 들어 500질량부 이하, 바람직하게는 300질량부 이하, 더욱 바람직하게는 200질량부 이하로 되도록 중합체 조성물에 함유시키는 것이 바람직하다.

또한, 상기 경화제로서 페놀계 경화제를 채용하는 경우에는, 통상, 페놀계 경화제의 수산기의 수(N_OH)가 상기 에폭시 수지의 글리시딜기(N_G)의 수와의 비율(N_G/N_OH)이 0.5 이상 2.0 이하로 되도록 각각의 배합량을 조정하는 것이 바람직하며, 상기 비율은 0.8 이상 1.5 이하인 것이 바람직하고, 0.9 이상 1.25 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 본 실시 형태의 중합체 조성물은, 상기 페놀계 경화제를 1종 단독으로 사용할 필요는 없으며, 2종 이상의 페놀계 경화제를 병용해도 된다.

또한, 본 실시 형태의 중합체 조성물은, 필요하면, 페놀계 경화제와 페놀계 경화제 이외의 경화제(예를 들어, 아민계 경화제, 산 무수물계 경화제, 폴리머캅탄계 경화제, 폴리아미노아미드계 경화제, 이소시아네이트계 경화제, 블록 이소시아네이트계 경화제 등)를 병용하도록 해도 된다.

또한, 본 실시 형태의 중합체 조성물은, 상기 경화제와 함께 경화 촉진제를 함유시킬 수도 있다.

구체적으로는, 예를 들어 이미다졸 화합물, 이미다졸린 화합물, 유기 포스핀 화합물, 산 무수물 화합물, 아미드 화합물, 히드라지드 화합물, 우레아 화합물 등의 경화 촉진제를 본 실시 형태의 중합체 조성물에 함유시킬 수 있다.

해당 경화 촉진제는, 에폭시 수지 100질량부에 대하여, 예를 들어 0.1질량부 이상 함유시키는 것이 바람직하고, 0.5질량부 이상 함유시키는 것이 보다 바람직하고, 1질량부 이상 함유시키는 것이 더욱 바람직하다.

또한, 상기 경화 촉진제는, 에폭시 수지 100질량부에 대하여, 20질량부 이하로 되도록 중합체 조성물에 함유시키는 것이 바람직하고, 10질량부 이하로 되도록 중합체 조성물에 함유시키는 것이 보다 바람직하고, 5질량부 이하로 되도록 중합체 조성물에 함유시키는 것이 특히 바람직하다.

상기 경화제로서 페놀계 경화제를 채용하는 경우에는, 중합체 조성물에 함유시키는 경화 촉진제로서는, 포스포늄염계 경화 촉진제, 술포늄염계 경화 촉진제 등의 오늄염계 경화 촉진제를 채용하는 것이 바람직하다.

상기에 나타낸 페놀계 경화제는, 연화 온도가 200℃를 초과하는 것이 많기 때문에, 중합체 조성물에 함유시키는 경화 촉진제로서는 200℃ 이하의 온도에 있어서 촉매 활성이 과도하게 발휘되지 않는 것이 바람직하다.

그러한 점에서 본 실시 형태의 중합체 조성물은, 상기 오늄염계 경화 촉진제로서 테트라페닐포스포늄염계 경화 촉진제나 트리페닐포스포늄염계 경화 촉진제와 같은 포스포늄염계 경화 촉진제를 함유시키는 것이 특히 바람직하고, 테트라페닐포스포늄테트라페닐보레이트를 함유시키는 것이 가장 바람직하다.

상기 중합체 조성물은, 상기 열전도성 무기물 입자와 상기 중합체의 습윤성의 향상이나, 상기 열전도성 무기물 입자의 응집을 억제한다는 측면에 있어서 분산제 등의 첨가제를 추가로 함유시킬 수 있다.

상기 분산제를 중합체 조성물에 함유시키는 경우에는, 당해 분산제는, 1종 단독이어도, 2종 이상의 병용이어도 된다.

또한, 중합체 조성물에서의 분산제의 배합량은, 상기 무기물 입자 100질량부에 대하여, 0.01질량부 이상 함유시키는 것이 바람직하고, 0.1질량부 이상 함유시키는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 분산제의 배합량은, 상기 열전도성 무기물 입자 100질량부에 대하여, 10질량부 이하로 하는 것이 바람직하고, 5질량부 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

상기와 같은 성분을 혼합하여 중합체 조성물을 제작함에 있어서는, 상기 열전도성 무기물 입자를 상기 에폭시 수지 등과 충분히 혼합하고, 상기 열전도성 무기물 입자를 상기 에폭시 수지 등에 양호하게 분산시키는 것이 바람직하다.

상기 혼합은, 예를 들어 상기 열전도성 무기물 입자와, 상기 에폭시 수지를 교반하거나, 또는 진탕함으로써 행할 수 있다.

상기 교반은, 열전도성 무기물 입자 및 에폭시 수지에 전단력을 제공하는 공지된 방법으로 행할 수 있으며, 밀(볼 밀, 롤 밀 등), 혼련기(니더, 롤 등), 유발, 유성식 교반기 등을 사용하여 행할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서는, 상기 열전도성 무기물 입자와, 상기 에폭시 수지를 교반함과 함께, 얻어지는 중합체 조성물로부터 기포를 제거하기 위해, 교반 탈포기(하이브리드 믹서 등)를 사용하여 상기 교반을 행해도 된다.

상기 중합체 조성물을 제작할 때의 상기 열전도성 무기물 입자의 배합 비율은, 상기 전기 절연성 중합체 100질량부에 대하여, 예를 들어 10 내지 4900질량부, 바람직하게는 100 내지 2400질량부, 더욱 바람직하게는 300 내지 1500질량부, 특히 바람직하게는 400 내지 1000질량부로 할 수 있다.

바꾸어 말하면, 열전도성 성형체에서의 본 실시 형태의 무기물 입자의 농도가, 예를 들어 9 내지 98질량％, 바람직하게는 50 내지 96질량％, 더욱 바람직하게는 75 내지 94질량％, 특히 바람직하게는 80 내지 91질량％로 되도록, 상기 열전도성 무기물 입자와 상기 전기 절연성 중합체를 혼합하여, 본 실시 형태에 관한 중합체 조성물을 제작하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 열전도성 성형체에 우수한 열전도성을 발휘시킨다는 측면에 있어서, 상기 열전도성 무기물 입자 전체에서 차지하는 상기 제1 성분의 비율은, 45체적％ 이상인 것이 중요하다.

또한, 상기 열전도성 무기물 입자에서 차지하는 상기 제1 성분의 비율은, 50체적％ 이상인 것이 바람직하고, 60체적％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 70체적％ 이상인 것이 더욱 바람직하고, 80체적％ 이상인 것이 특히 바람직하다.

또한, 중합체 조성물에 양호한 유동성을 발휘시킨다는 측면에 있어서 상기 열전도성 무기물 입자 전체에서 차지하는 상기 제1 성분의 비율은, 95체적％ 이하인 것이 중요하다.

그리고, 상기 열전도성 무기물 입자에서 차지하는 상기 제1 성분의 비율은, 90체적％ 이하인 것이 바람직하다.

바꾸어 말하면, 상기 제1 성분과 상기 제2 성분의 합계에서 차지하는 상기 제2 성분의 비율은, 중합체 조성물에 양호한 유동성을 발휘시킴과 함께 열전도성 성형체에 우수한 열전도성을 발휘시킨다는 측면에 있어서, 5체적％ 이상 55체적％ 이하로 하는 것이 중요하다.

또한, 상기 제1 성분과 상기 제2 성분의 합계에서 차지하는 상기 제2 성분의 비율은, 상기 효과를 보다 확실하게 발휘시킨다는 측면에 있어서, 10체적％ 이상인 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1 성분과 상기 제2 성분의 합계에서 차지하는 상기 제2 성분의 비율은, 50체적％ 이하인 것이 바람직하고, 40체적％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 30체적％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 20체적％ 이하인 것이 특히 바람직하다.

본 실시 형태의 중합체 조성물은, 취급성을 향상시킨다는 관점에서, 용매를 함유시켜 바니시화시켜도 된다.

상기 용매로서는, 예를 들어 알코올 등의 히드록실기 함유 지방족 탄화수소(예를 들어, 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올 등), 케톤 등의 카르보닐기 함유 지방족 탄화수소(예를 들어, 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 시클로펜타논 등), 지방족 탄화수소(예를 들어, 펜탄, 헥산 등), 할로겐화 지방족 탄화수소(예를 들어, 디클로로메탄, 클로로포름, 트리클로로에탄 등), 할로겐화 방향족 탄화수소(예를 들어, 클로로벤젠, 디클로로벤젠(구체적으로는, 오르토디클로로벤젠) 등), 에테르(예를 들어, 테트라히드로푸란 등), 방향족 탄화수소(예를 들어, 벤젠, 톨루엔, 크실렌 등), 질소 함유 화합물(예를 들어, N-메틸피롤리돈(NMP), 피리딘, 아세토니트릴, 디메틸포름아미드(DMF) 등), 비프로톤성 용매(예를 들어, 디메틸술폭시드(DMSO), 디메틸포름아미드 등) 등을 들 수 있다.

또한, 상기 용매로서는, 상기 외에, 예를 들어 지환족 탄화수소(예를 들어, 시클로펜탄, 시클로헥산 등), 에스테르(예를 들어, 아세트산 에틸 등), 폴리올(예를 들어, 에틸렌글리콜, 글리세린 등), 아크릴계 단량체(예를 들어, 이소스테아릴아크릴레이트, 라우릴아크릴레이트, 이소보로닐아크릴레이트, 부틸아크릴레이트, 메타크릴레이트, 아크릴산, 테트라히드로푸르푸릴아크릴레이트, 1,6-헥산디올디아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트, 4-히드록시부틸아크릴레이트, 페녹시에틸아크릴레이트, 아크로일모르폴린 등), 비닐기 함유 단량체(예를 들어, 스티렌, 에틸렌 등) 등을 들 수 있다.

이들 용매는, 단독 사용 또는 2종 이상 병용할 수 있다.

상기 용매로서는, 메틸에틸케톤, 톨루엔, 시클로펜타논, 아세트산 에틸 중 어느 하나, 또는 이들을 2종류 이상 혼합한 혼합 용매가 바람직하다.

상기 중합체 조성물을 제작할 때의 상기 용매의 배합 비율은, 상기 전기 절연성 중합체 100질량부에 대하여, 예를 들어 30 내지 1900질량부, 바람직하게는 50 내지 900질량부, 더욱 바람직하게는 100 내지 500질량부로 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태의 중합체 조성물은, 전기 절연성 중합체가 상온 상압(20℃, 1기압) 하에서 액상인 경우나, 전기 절연성 중합체가 가열에 의해 용융되는 경우에는, 상기 용매를 함유하지 않아도 된다.

즉, 중합체 조성물에 함유되는 전기 절연성 중합체 자체가, 비가열 상태, 또는 가열 상태에 있어서 유동성을 발휘하는 것이면, 중합체 조성물에 의해 열전도성 성형체를 성형할 때 양호한 작업성이 발휘될 수 있다는 점에서 용매를 함유시키지 않아도 된다.

본 실시 형태에 관한 열전도성 중합체 조성물은, 상기와 같이 양호한 유동성을 나타낸다는 점에서 여러가지 형태로 성형 가공하는 것이 용이하고, 각종 열전도성 성형체의 형성 재료로서 채용할 수 있다.

계속해서, 이하에 있어서는, 상기 중합체 조성물을 시트형으로 성형하여 얻어지는 중합체 시트를 예로 들어 열전도성 성형체와 그 제작 방법을 설명한다.

또한, 중합체 시트로서는, 상기 중합체 조성물만을 포함하는 것 외에, 기재 시트의 편면 또는 양면에 상기 중합체 조성물을 포함하는 중합체층을 형성시킨 것이나, 섬유질의 기재 시트에 상기 중합체 조성물을 함침 담지시킨 것 등을 들 수 있지만, 이하에 있어서는, 주로 중합체 조성물만을 포함하는 중합체 시트에 대하여 설명한다.

본 실시 형태의 중합체 시트는, 상기와 같이 상기 중합체 조성물을 시트형으로 성형한 열전도성 성형체에서, 발열을 발생시키는 발열 부재와, 해당 발열 부재의 열을 방열하기 위한 방열 부재의 사이에 개재 장착되는 열전도성 시트 등으로서 이용되기에 적합한 것이다.

상기 열전도성 시트의 두께는, 용도 및 목적에 따라 적절히 설정되는 것이지만, 예를 들어 10 내지 1000㎛, 바람직하게는 30 내지 600㎛, 보다 바람직하게는 50 내지 400㎛, 특히 바람직하게는 100 내지 300㎛이다.

상기 중합체 조성물에 포함되는 수지가 열가소성 수지인 경우에는, 상기 열전도성 시트는, 이하의 (1a) 내지 (1c)와 같은 공정을 실시하여 제작할 수 있다.

(1a) 중합체 조성물이 변형 용이성을 나타내는 연화 상태로 되도록, 중합체 조성물을, 예를 들어 100 내지 350℃로 가열하는 가열 공정.

(1b) 상기 가열 공정에 있어서 연화 상태로 만든 중합체 조성물을 적당한 지지판 상에 도포함으로써 도막을 형성하는 도막 형성 공정.

(1c) 상기 도막 형성 공정에서 제작한 도막을 냉각하여 경화시킴으로써, 열전도성 시트를 얻는 시트 형성 공정.

또한, 상기 수지 조성물에 포함되는 수지가 열경화성 수지인 경우에는, 상기 열전도성 시트는, 이하의 (2a) 내지 (2c)와 같은 공정을 실시하여 제작할 수 있다.

(2a) 열경화성 수지의 경화 반응이 과도하게 진행되지 않을 정도의 온도, 또한 중합체 조성물이 변형 용이성을 나타내는 온도(예를 들어, 60 내지 150℃)로 가열하여 당해 중합체 조성물을 연화 상태로 만드는 가열 공정.

(2b) 상기 가열 공정에 있어서 연화 상태로 만든 중합체 조성물을 적당한 지지판 상에 도포함으로써 도막을 형성하는 도막 형성 공정.

(2c) 상기 도막 형성 공정에서 제작한 도막을 냉각하여 경화시킴으로써, 상기 열경화성 수지가 반경화 상태(B 스테이지 상태)로 되어 있는 열전도성 시트를 얻는 시트 형성 공정.

또한, 상기 수지 조성물이 상기 용매를 함유하는 경우에는, 상기 열전도성 시트는, 이하의 (3a) 및 (3b)와 같은 공정을 실시하여 제작할 수 있다.

(3a) 중합체 조성물을 적당한 지지판 상에 도포함으로써, 웨트 상태의 도막을 형성하는 도막 형성 공정.

(3b) 상기 도막 형성 공정에서 얻은 도막으로부터 용매를 휘발 제거시킴으로써, 열전도성 시트로 되는 건조 도막을 얻는 시트 형성 공정.

또한, 상기 도막 형성 공정은, 예를 들어 스핀 코터법, 바 코터법 등의 공지된 도포 방법에 의해 실시 가능하며, 공지된 어플리케이터를 사용한 수동 도포 방법에 의해 실시 가능하다.

또한, 상기 도막 형성 공정 시에는, 상기 중합체 조성물의 점도를 증발기 등을 사용하여 적절히 조정할 수 있다.

또한, 상기 건조 도막을 형성하고 있는 중합체가 열경화성 수지인 경우에는, 상기 건조 도막을 가열하여 경화 정도를 조정해도 되고, 또한 상기 건조 도막을 완전 경화(C 스테이지) 상태로 되도록 해도 된다.

특히, 열 프레스기 등에 의해 건조 도막을 두께 방향으로 가압하면서 가열하는 것은, 열전도성 시트 내에 기포 등이 존재하는 것을 방지한다는 측면에 있어서 유리해진다.

또한, 이러한 이점에 대해서는, 열전도성 시트를 구성하고 있는 중합체가 열가소성 수지인 경우도 동일하다.

이 열 프레스 공정을 상기 시트 형성 공정 후에 추가 실시하는 경우, 당해 열 프레스 공정은, 일단 제작한 열전도성 시트를, 설정 온도까지 승온한 프레스기 내에서 10분 정도 압력을 계속해서 가한 후, 압력을 가한 채 냉각하는 방법에 의해 실시할 수 있다.

이와 같이 이미 가열된 열 프레스를 사용하는 방법 대신에, 상기 열 프레스 공정은, 예를 들어 설정 압력에 도달할 때까지 열전도성 시트를 상온에서 가압하고, 계속해서, 가압한 채 상온에서부터 설정 온도까지 열전도성 시트를 가열하여 설정한 시간의 열 프레스를 행하고, 그 후, 가압한 채 상온까지 냉각하는 방법을 채용해도 된다.

이와 같이 열 프레스 공정을 실시함으로써, 열전도성 시트로서 고열전도율화된 것을 얻을 수 있고, 함유되는 중합체가 열경화성 수지인 경우, 원하는 경화 상태로 된 B 스테이지 시트나 C 스테이지 시트를 얻을 수 있다.

상기 열 프레스 공정에서의 가열 온도는, 예를 들어 60℃ 이상으로 된다.

해당 가열 온도는 80℃ 이상 250℃ 이하인 것이 바람직하고, 90℃ 이상 220℃ 이하인 것이 보다 바람직하고, 100℃ 이상 200℃ 이하인 것이 더욱 바람직하다.

상기 B 스테이지 시트를 얻는 경우에는, 가열을 지나치게 하지 않는 편이 바람직하다는 점에서, 상기 열 프레스 공정에서의 가열 온도는, 60℃ 이상의 온도 범위 내, 예를 들어 70℃ 이상 160℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 80℃ 이상 150℃ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다.

또한, 상기 C 스테이지 시트를 얻는 경우에는, 경화를 충분히 진행시킨다는 측면에 있어서, 상기 가열 온도는, 120℃ 이상으로 하는 것이 바람직하고, 130℃ 이상 250℃ 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 150℃ 이상 220℃ 이하로 하는 것이 특히 바람직하다.

상기 열 프레스 공정에서의 가열 시간은, B 스테이지 시트를 얻는 경우에는, 5분 이상으로 하는 것이 바람직하고, 7분 이상 30분 이하로 하는 것이 보다 바람직하고, 10분 이상 20분 이하로 하는 것이 특히 바람직하다.

또한, 상기 C 스테이지 시트를 얻는 경우의 상기 가열 시간은, 10분 이상인 것이 바람직하고, 30분 이상인 것이 보다 바람직하고, 1시간 이상인 것이 특히 바람직하다.

이러한 열 프레스 공정은, 진공 조건 하에서 실시하는 것도 가능하다.

또한, 상기와 같은 방법 대신에, 플랫 다이(T-다이) 등을 장착한 압출 성형기를 사용하여 열전도성 시트를 형성시키는 것도 가능하다.

본 실시 형태의 중합체 조성물이나 열전도성 성형체는, 소정의 비표면적을 갖는 2개의 성분(제1 성분, 제2 성분)에 의해 무기물 입자가 구성되어 있다.

따라서, 상기 도막 형성 공정 등에 있어서 우수한 유동성이 중합체 조성물에 발휘되고, 또한 열 프레스 공정 등에 있어서 높은 압력을 가하지 않아도 내부에 공극이 형성되기 어렵다는 점에서 열전도성이 우수함과 함께 부분 방전 개시 전압이 높고, 기계적 강도가 우수한 것으로 될 수 있다.

그리고, 시트형의 상기 열전도성 성형체의 열전도성 시트는, 상기와 같은 이점을 갖는다는 점에서, 예를 들어 CPU와 핀의 사이에 설치되는 방열 시트나, 전기 자동차의 인버터 등에서 이용되는 파워 카드의 방열 시트 등으로서 적합하게 사용된다.

또한, 본 실시 형태의 열전도성 성형체는, 상기 이외의 성형기로도 얻을 수 있다.

예를 들어, 본 실시 형태의 열전도성 성형체는, 중합체 조성물을 금형에 넣고, 열 프레스 등의 열성형에 의해, 열전도성 블록으로서 성형할 수도 있다.

나아가, 본 실시 형태에 관한 열전도성 성형체는, 트랜스퍼 몰드나 인젝션 몰드 등의 인몰드 성형에 의해 3차원 구조를 갖는 것으로 할 수 있다.

이러한 인몰드 성형에 있어서는, 예를 들어 열전도성 성형체의 일부만을 본 실시 형태의 중합체 조성물에 의해 형성시키고, 잔량부를 상기 중합체 조성물 이외의 소재에 의해 형성시키는 경우, 이 잔량부를 미리 다른 소재로 형성시켜 두고, 이 밖의 소재로 형성시킨 부재를 몰드용 금형 내에 배치한 후에, 당해 금형 내에 상기 중합체 조성물을 충전하는 방법을 채용하는 것도 가능하다.

또한, 본 실시 형태의 열전도성 성형체는, 상기 열전도성 중합체 조성물에 의해 형성되어 이루어지는 부위의 공극률이 3％ 이하인 것이 바람직하다.

당해 부위의 공극률은, 2.5％ 이하인 것이 보다 바람직하고, 2.0％ 이하인 것이 더욱 바람직하고, 1.5％ 이하인 것이 특히 바람직하고, 1.0％ 이하인 것이 더 특별히 바람직하다.

또한, 상기 부위의 공극률의 하한값은, 통상 0％이다.

여기서는 더 이상 상세한 설명을 반복하지 않지만, 본 실시 형태의 중합체 조성물 및 열전도성 성형체에 대해서는, 상기 예시에 한정되는 것이 아니며, 상기 예시에 적당한 변경을 가할 수 있는 것이다.

<실시예>

다음으로 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.

<에폭시 조성물의 조제>

평가용 에폭시 조성물을 조정하기 위해 이하의 재료를 준비하였다.

(에폭시 수지: Ep1)

닛폰 가야쿠사제의 하기 화학식 (5)로 표시되는 물질이며, 에폭시 당량이 169g/eq인 에폭시 수지(상품명 「EPPN-501HY」).

(단, 식 중의 「n」은 1 내지 3의 수를 나타냄)

(에폭시 수지: Ep2)

미츠비시 가가쿠사제의 하기 화학식 (6)으로 표시되는 물질이며, 에폭시 당량이 192g/eq인 에폭시 수지(상품명 「YX4000HK」).

(에폭시 수지: Ep3)

상기 화학식 (6) 및 하기 화학식 (7)로 표시되는 물질의 혼합물이며, 에폭시 당량이 175g/eq인 미츠비시 가가쿠사제의 에폭시 수지(상품명 「YL6121H」).

(페놀계 경화제: C1)

군에이 가가쿠 고교사제, 수산기 당량 105g/eq의 하기 화학식 (8)로 표시되는 물질(상품명 「GS-200」).

(페놀계 경화제: C2)

와코 쥰야쿠사제, 수산기 당량 97g/eq의 하기 화학식 (4)로 표시되는 4,4',4"-메틸리딘트리스페놀.

(페놀계 경화제: C3)

혼슈 가가쿠 고교사제, 수산기 당량 138g/eq의 하기 화학식 (9)로 표시되는 물질(상품명 「DHTP-M」).

(경화 촉진제: CA)

테트라페닐포스포늄테트라페닐보레이트(TPPK).

(분산제: D1)

빅 케미ㆍ재팬사제, 분산제, 상품명 「DISPER BYK-111」

(분산제: D2)

신에츠 가가쿠사제, 페닐트리메톡시실란, 상품명 「KBM-103」

(첨가제: A1)

도요 컬러사제, 안료, 상품명 「TY90230GREY」

(응집 상태의 질화붕소 입자: F1)

미즈시마 고킨테츠사제, 질화붕소 응집 입자, 상품명 「HP-40」(비표면적 3㎡/g)

(다른 무기물 입자: F2 내지 F13)

F2: 후루카와 덴시사제, 질화알루미늄 응집 입자, 상품명 「FAN-f80」(비표면적 0.1 내지 0.15㎡/g)

F3: 후루카와 덴시사제, 질화알루미늄 응집 입자, 상품명 「FAN-f50」(비표면적 0.15㎡/g)

F4: 후루카와 덴시사제, 질화알루미늄 응집 입자, 상품명 「FAN-f30」(비표면적 0.2㎡/g)

F5: Globaltop Materals사제, 질화알루미늄 응집 입자, 상품명 「AlN200AF」(비표면적 0.12㎡/g)

F6: 후루카와 덴시사제, 질화알루미늄 응집 입자, 상품명 「FAN-f05」(비표면적 1㎡/g)

F7: 쇼와 덴코사제, 구형 산화알루미늄 입자, 상품명 「CB-A40」(비표면적 0.2㎡/g)

F8: 쇼와 덴코사제, 구형 산화알루미늄 입자, 상품명 「CB-P10」(비표면적 0.6㎡/g)

F9: 쇼와 덴코사제, 구형 산화알루미늄 입자, 상품명 「CB-P02」(비표면적 1.1㎡/g)

F10: 미츠이 가가쿠사제, 비응집형의 질화붕소 입자(1차 입자), 상품명 「MBN-010T」(비표면적 13㎡/g)

F11: 다이아몬드 입자

F12: 닛폰 에어로실사제, 초미립자 고열법 실리카 입자, 상품명 「에어로실」

F13: 애드마텍스사제, 나노실리카 입자, 상품명 「애드마나노 YA010C-SV1」

<바니시의 제작>

열전도성 시트를 제작하기 위한 에폭시 수지 조성물의 배합을 후단의 표 2 내지 표 4에 나타낸다.

이 표 2 내지 표 4에 나타낸 배합량으로 바니시상의 에폭시 수지 조성물을 제작하였다.

우선, 처음에 에폭시 수지(Ep1 내지 Ep3)와 페놀계 경화제(C1 내지 C3)를 하이브리드 믹서 전용의 용기에 투입하였다.

계속해서 표에 기재된 용매로서의 메틸에틸케톤을 상기 용기에 투입하였다.

또한, 「애드마나노 YA010C-SV1」(F13)을 사용하는 경우에는, 용매로서의 메틸에틸케톤 대신에, 시클로펜타논 중에 3질량％ 농도로 분산시킨 분산액으로서 상기 용기에 투입하였다.

이때, 에폭시 수지 및 용매를 투입한 용기에 대하여, 필요에 따라, 70℃의 열수에 의한 중탕을 행하였다.

다음으로 에폭시 수지 등을 용해하기 위해, 상기 용기를 하이브리드 믹서에 세팅하여 교반하였다.

이때의 교반 시간은, 기본적으로는 10분간으로 하고, 수지의 용해 정도에 따라 적절히 연장하여 수지 용액을 제작하였다.

계속해서, 이 수지 용액에 소정량의 첨가제를 첨가하고 하이브리드 믹서로 3분간 교반하였다.

또한, 소정량의 TPPK(CA)를 수지 용액에 첨가하고 하이브리드 믹서로 3분간 교반하였다.

그 후, 응집 상태의 질화붕소 입자 이외의 무기물 입자(F2 내지 F13)를 수지 용액에 첨가하여 5분간 하이브리드 믹서로 교반하고, 응집 상태의 질화붕소 입자(F1)를 추가로 첨가하여 1분간 하이브리드 믹서에 의한 교반을 실시하였다.

이 응집 상태의 질화붕소 입자를 첨가한 후의 교반이 종료된 시점에서, 용기 내의 혼화물의 점도를 확인하고, 필요에 따라 용매를 추가함과 함께 추가 교반(1분간)을 실시하였다.

이들 공정에 의해 바니시상의 에폭시 수지 조성물을 얻고, 이것을 3분간 진공 탈포 처리하여, 열전도성 시트를 제작하기 위한 도포 시공액으로 하였다.

또한, 실시예 13 내지 16에 있어서는 당해 탈포 공정을 생략하였다.

<열전도성 시트의 제작>

처음에, 도포 시공대(유리판)의 표면으로부터 먼지를 제거하고, 해당 도포 시공대에, 조면화 처리면을 위로 하여 매트 페트(PET)를 배치하고, 고정하였다.

이어서, 상기 도포 시공액을 두께 300㎛ 내지 400㎛의 어플리케이터를 사용하여 수동 도포에 의해 도포 시공하고, 상기 매트 페트 상에 웨트 도막을 형성시켰다.

이 웨트 도막이 형성된 매트 페트를 SUS제의 판 위에 얹어 110℃의 건조기 내에서 10분간 건조하였다.

또한, 용제로 시클로펜타논을 사용한 경우에는, 상기 조건 대신에 130℃×10분의 건조를 행하였다.

상기 건조에 의해 건조 도막이 형성된 매트 페트를 소정의 크기(예를 들어, 50mm×50mm)로 잘라내 열 프레스용의 시트 샘플로 하고, 해당 시트 샘플을 필요 매수 제작하였다.

계속해서, 도 3에 도시하는 바와 같이, 이 시트 샘플(SP)을 2매 중첩하고, 또한 건조 도막(S1)이 내측으로 되도록 중첩하여 적층체(매트 페트(S2)/건조 도막(S1)/건조 도막(S1)/매트 페트(S2))를 제작하였다.

그리고, 이 적층체에 대하여 열 프레스 공정을 실시하기 위한 프레스 세트를 형성시켰다.

이 프레스 세트의 형성 시에는, 아래에서부터 순서대로, 매트 페트(MP)/적층체/매트 페트(MP)의 순서대로 적층하여 우선은 1차 세트(L1)를 형성시켰다.

그리고, 이 1차 세트(L1)를 양측으로부터 알루미늄판(AP) 사이에 끼워 넣은 것을 준비하고, 이것들을 15매의 쿠션지를 포함하는 완충성 시트(CS) 및 1매의 매트 페트(MP)를 개재하여 열 프레스용 천장판(EP)의 사이에 끼워 넣어 프레스 세트를 형성시켰다.

해당 프레스 세트의 적층 구조는, 1차 세트(L1)가 1단인 경우, 아래에서부터 순서대로 천장판(알루미늄판)/완충성 시트/매트 페트/알루미늄판(AP)/1차 세트(L1)/알루미늄판(AP)/매트 페트/완충성 시트/천장판(알루미늄판)으로 하였다(도 1의 (A) 참조).

또한, 이 프레스 세트는, 필요에 따라, 알루미늄판(AP)과 1차 세트(L1)를 교대로 2단 내지 4단 겹쳐지도록(4단 겹침의 경우: 도 1의 (B) 참조) 하여 형성시켰다.

이 프레스 세트를 진공 프레스기에 세트하고, 상온 또한 진공의 상태에서 소정의 압력까지 가압하였다.

계속해서, 프레스 온도를 120℃로 세팅하고, 상기 프레스 세트를 승온 시간도 포함시켜 20분간 프레스하여 건조 도막끼리를 접착시킨 후, 가압 상태를 유지한 채 상온까지 냉각하고 매트 페트를 제거하여 B 스테이지 상태의 시트 샘플(2층 구조의 B 스테이지 시트)을 얻었다.

또한, 실시예 13 내지 15에 대해서는, 이 2층 구조의 B 스테이지 시트 2매를 상기와 마찬가지로 열 프레스하여 4층 구조의 B 스테이지 시트를 제작하였다.

또한, 실시예 13, 16에 있어서는, 상기 프레스 온도를 120℃ 대신에 130℃로 하였다.

건조 도막이 형성된 매트 페트로부터 잘라낸 2매의 시트 샘플 대신에 2매의 B 스테이지 시트를 사용한 것 이외에는 B 스테이지 시트의 제작 시에 있어서 준비한 것과 마찬가지의 프레스 세트를 준비하고, 이것을 상온의 프레스판 상에 배치하여 진공 하에서 소정의 압력으로 되도록 가압하였다.

계속해서, 프레스 온도를 180℃로 세팅하고, 상기 프레스 세트를 승온 시간도 포함시켜 60분간 프레스하여 B 스테이지 시트끼리를 접착시킨 후, 가압 상태를 유지한 채 상온까지 냉각하여 약 400㎛ 두께의 C 스테이지 상태의 시트 샘플을 얻었다.

계속해서, 프레스 온도에서 10분간 프레스한 후, 상온까지 냉각하여 C 스테이지 시트를 제작하였다.

(평가 방법)

<입자 직경ㆍ형상의 측정>

상기 C 스테이지 시트의 제작에 사용한 무기물 입자는, 이하와 같이 하여 입자 직경, 입도 분포, 입자 형상을 확인하였다.

(1) 레이저 회절식 산란법

대략 50mg 정도의 무기물 입자를 1cc의 측정 용매 중에 분산시키고, 초음파 처리를 10분 실시하여, 입도 분포 측정용 입자 분산액으로 하였다.

입도 분포 측정용 용기에 희석용 용매를 넣고, 추가로 상기 입자 분산액을 측정용 용기에 적당량을 넣어 교반하고, 그 후, 시마즈 세이사쿠쇼사제의 「SALD-2100」을 사용하여 입도 분포의 측정을 행하였다.

(2) 화상 해석법

처음에, 1 내지 19㎣의 소정량의 입자를 압축 공기로 유리판 상에 분산 고정화하였다.

계속해서, 말번사제의 입자 화상 분석 장치 「모폴로기 G3」을 사용하여, 한 변이 5mm인 정사각형에서부터 한 변이 20mm인 정사각형의 면적에 고정화된 입자의 광학 화상을 취득하였다.

그 후, 취득한 5만개 이상의 입자 화상으로부터, 「solidity=0.91」의 파라미터를 사용하여 필터 처리를 행하고, 무기물 입자의 면적 원형도(HS) 및 체적 평균 입자 직경(D)을 구하였다.

결과를, 비표면적(SA)과 함께 표에 나타낸다.

<공극률의 평가>

C 스테이지 시트 내에 포함되는 공극의 비율(공극률)을 평가하였다.

공극률(φ)은, 이론 밀도(ρ_T)와 실측 밀도(ρ_E)로부터 하기의 식 (a)에 의해 산출하였다.

또한, 실측 밀도(ρ_E)에 대해서는, 메틀러 톨레도사제의 밀도 측정 장치를 사용하여 측정하였다.

즉, 실측 밀도(ρ_E)에 대해서는, 한 변이 약 20mm인 정사각형의 C 스테이지 시트를 사용하여, JIS K7112:1999에 준하여 25℃의 물에 의한 수중 치환법에 의해 구하였다.

또한, 이론 밀도(ρ_T)는, 질화붕소 입자의 밀도를 2.26g/㎤, 질화알루미늄의 밀도를 3.26g/㎤, 산화알루미늄의 밀도를 3.8g/㎤, 수지 등의 밀도를 1.3g/㎤로 하여 산출하였다.

예를 들어, 질화알루미늄 입자를 85.3질량％ 포함하는 중합체 조성물 100g은, 체적이 26.2㎤(85.3/3.26)인 질화알루미늄 입자와, 체적이 11.3㎤(14.7/1.3)인 중합체에 의해서만 구성되어 있는 것이라고 생각하여, 이론 밀도를 대략 2.66g/㎤(100/(26.2+11.3))로 하여 계산하였다.

표 5 내지 표 7에는, 이 공극률에 대하여, 이하와 같이 판정한 결과를 나타낸다.

「×」: 2 내지 10MPa의 압력에서의 프레스 조건 모두에서 공극률 3.0％ 이상

「○」: 2 내지 10MPa의 압력에서의 프레스 조건 중 어느 하나에서 공극률 3.0％ 미만

<열전도율의 평가>

상기와 같이 하여 제작한 C 스테이지 시트로부터, 한 변이 1㎝인 정사각형의 테스트 피스와 직경이 2.5㎝인 원형의 테스트 피스를 잘라내고, 흑색화 처리로서 수광부와 검출부에 각각 레이저 가공용 반사 방지제인 FC-153 블랙 가드 스프레이를 얇게 도포하고(건조 두께 10㎛ 이하), 상기 정사각형 테스트 피스를 두께 방향의 열확산율 측정용 시료로 하고, 상기 원형 테스트 피스를 면 방향의 열확산율 측정용 시료로 하였다.

이어서, 하기에 나타내는 평가 조건에서 크세논 플래시를 사용하여 C 스테이지 시트의 두께 방향과 면 방향의 열확산율을 측정하고, 얻어진 열확산율에 상기에서 산출한 이론 밀도와 이론적인 비열을 곱함으로써 열전도율을 구하였다.

또한, 중합체 조성물의 이론 비열은, 질화붕소 입자의 비열을 0.78kJ/kgK, 질화알루미늄 입자의 비열을 0.74kJ/kgK, 산화알루미늄 입자의 비열을 0.75kJ/kgK, 에폭시 수지 등의 비열을 1.5kJ/kgK로 하여 산출하였다.

예를 들어, 질화알루미늄 입자를 85.3질량％ 포함하는 중합체는, 이론 비열을 대략 0.85kJ/kgK(0.853×0.74+0.147×1.5)로 하여 산출하였다.

표 5 내지 표 7에는, 이 열전도율에 대하여, 이하와 같이 판정한 결과를 나타낸다.

「×」: 2 내지 10MPa의 압력에서의 프레스 조건 모두에서 열전도율이 12.5W/mK 미만

「○」: 2 내지 10MPa의 압력에서의 프레스 조건 중 어느 하나에서 열전도율이 12.5W/mK 이상

또한, 표에는, 각 프레스 조건에서의 상기 공극률과 상기 열전도율을 하기의 판정 기준으로 판정한 결과를 나타낸다.

「×」: 공극률이 3％ 이상이거나, 또는 열전도율이 12.5W/mK 미만

「○」: 공극률이 3％ 미만이고, 또한 열전도율이 12.5W/mK 이상

「◎」: 공극률이 2％ 미만이고, 또한 열전도율이 13.0W/mK 이상

그리고, 표에는, 각 프레스 조건에서의 판정 결과로부터 하기의 기준으로 종합 판정한 결과를 나타낸다.

「×」: 모든 프레스 조건에서 판정 결과가 「×」

「○」: 어느 하나의 프레스 조건에서 「○」가 있지만 「◎」가 없다

「◎」: 어느 하나의 프레스 조건에서 「◎」가 있다

상기 결과로부터도, 본 발명에 따르면 열전도성 성형체에 기포를 혼입시킬 우려가 낮은 열전도성 중합체 조성물이 얻어짐을 알 수 있다.

본 발명을 특정한 형태를 참조하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 정신과 범위를 이탈하지 않고 여러가지 변경 및 수정이 가능하다는 것은, 당업자에게 있어서 명확하다.

또한, 본 출원은 2014년 4월 30일자로 출원된 일본 특허 출원(일본 특허 출원 제2014-093649호)에 기초하고 있으며, 그 전체가 인용에 의해 원용된다.

Claims

열전도성 무기물 입자와 전기 절연성 중합체를 함유하는 열전도성 중합체 조성물이며,
상기 열전도성 무기물 입자는, 응집 상태의 질화붕소 입자를 포함하는 제1 성분, 및 상기 제1 성분 이외의 제2 성분을 포함하고, 상기 열전도성 무기물 입자 중의 상기 제2 성분의 함유 비율이 5체적％ 이상 55체적％ 이하임과 함께, 상기 열전도성 무기물 입자가 하기 (1) 내지 (3)의 요건을 모두 만족하는, 열전도성 중합체 조성물.
(1) 10㎛ 이상 400㎛ 이하의 입경을 갖는 입자를 80체적％ 이상 함유한다.
(2) 20㎛ 이상 400㎛ 이하의 입경을 갖는 입자를 60체적％ 이상 함유한다.
(3) 30㎛ 이상 400㎛ 이하의 입경을 갖는 입자를 40체적％ 이상 함유한다.
제1항에 있어서, 상기 제2 성분에는, 질화알루미늄 입자 또는 산화알루미늄 입자가 포함되어 있는, 열전도성 중합체 조성물.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 전기 절연성 중합체로서 열경화성 수지가 포함되어 있는, 열전도성 중합체 조성물.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 열전도성 중합체 조성물에 의해 일부 또는 전부가 형성되어 이루어지는, 열전도성 성형체.
제4항에 있어서, 상기 열전도성 중합체 조성물이 시트형으로 성형되어 이루어지는 열전도성 시트인, 열전도성 성형체.
제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 열전도성 중합체 조성물에 의해 형성되어 이루어지는 부위의 공극률이 3％ 이하인, 열전도성 성형체.