JP2020122070A - 熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料 - Google Patents
熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020122070A JP2020122070A JP2019014207A JP2019014207A JP2020122070A JP 2020122070 A JP2020122070 A JP 2020122070A JP 2019014207 A JP2019014207 A JP 2019014207A JP 2019014207 A JP2019014207 A JP 2019014207A JP 2020122070 A JP2020122070 A JP 2020122070A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- conductive material
- heat conductive
- composition
- general formula
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Epoxy Resins (AREA)
Abstract
【課題】熱伝導性に優れた熱伝導材料を与え得る熱伝導材料形成用組成物を提供する。上記熱伝導材料形成用組成物により形成される熱伝導材料を提供する。【解決手段】特定脂環式エポキシ化合物と、熱伝導性無機粒子と、カチオン重合開始剤と、を含む、熱伝導材料形成用組成物。【選択図】なし
Description
本発明は、熱伝導材料形成用組成物、及び、熱伝導材料に関する。
パーソナルコンピュータ、一般家電、及び自動車等の様々な電気機器に用いられているパワー半導体デバイスは、近年、小型化が急速に進んでいる。小型化に伴い高密度化されたパワー半導体デバイスから発生する熱の制御が困難になっている。
このような問題に対応するため、パワー半導体デバイスからの放熱を促進する熱伝導材料が用いられている。
例えば、特許文献1に、「脂環式エポキシ化合物(A)とポリオール化合物(B)と酸発生剤(C)とを含む樹脂組成物の硬化物と、前記硬化物中に分散した無機フィラーとを含むことを特徴とする放熱絶縁フィルム。([請求項1])」が公開されている。
このような問題に対応するため、パワー半導体デバイスからの放熱を促進する熱伝導材料が用いられている。
例えば、特許文献1に、「脂環式エポキシ化合物(A)とポリオール化合物(B)と酸発生剤(C)とを含む樹脂組成物の硬化物と、前記硬化物中に分散した無機フィラーとを含むことを特徴とする放熱絶縁フィルム。([請求項1])」が公開されている。
本発明者らは、特許文献1に記載された放熱絶縁フィルムについて検討したところ、熱伝導性について改善の余地があることを知見した。
そこで、本発明は、熱伝導性に優れた熱伝導材料を与え得る熱伝導材料形成用組成物を提供することを課題とする。
また、本発明は、上記熱伝導材料形成用組成物により形成される、熱伝導材料を提供することをも課題とする。
また、本発明は、上記熱伝導材料形成用組成物により形成される、熱伝導材料を提供することをも課題とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。
〔1〕
一般式(1)で表される化合物、一般式(2)で表される化合物、及び、一般式(3)で表される化合物からなる群から選択される1種以上の特定脂環式エポキシ化合物と、
熱伝導性無機粒子と、
カチオン重合開始剤と、を含む、熱伝導材料形成用組成物。
〔2〕
上記熱伝導性無機粒子の平均粒径が20μm以上であり、
上記熱伝導性無機粒子の含有量が、上記熱伝導材料形成用組成物の全固形分に対して、60〜95質量%である、〔1〕に記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔3〕
上記熱伝導性無機粒子の含有量が、上記熱伝導材料形成用組成物の全固形分に対して、70〜90質量%である、〔2〕に記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔4〕
上記熱伝導性無機粒子が、1次粒子が凝集又は焼結してなる2次粒子である、〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔5〕
上記熱伝導性無機粒子が、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、及び、炭化ケイ素からなる群から選択される1種以上の無機化合物を含む、〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔6〕
更に、フェノール化合物を含む、〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔7〕
上記フェノール化合物の水酸基含有量が、10.5mmol/g以上である、〔6〕に記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔8〕
更に、上記特定脂環式エポキシ化合物とは異なるエポキシ化合物である、その他のエポキシ化合物を含み、
上記その他のエポキシ化合物が、芳香族環を有する、〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔9〕
上記その他のエポキシ化合物が、ビフェニル骨格を有する、〔8〕に記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔10〕
上記カチオン重合開始剤が、熱カチオン重合開始剤である、〔1〕〜〔9〕のいずれかに記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔11〕
〔1〕〜〔10〕のいずれかに記載の熱伝導材料形成用組成物を硬化して形成される、熱伝導材料。
〔12〕
シート状である、〔11〕に記載の熱伝導材料。
一般式(1)で表される化合物、一般式(2)で表される化合物、及び、一般式(3)で表される化合物からなる群から選択される1種以上の特定脂環式エポキシ化合物と、
熱伝導性無機粒子と、
カチオン重合開始剤と、を含む、熱伝導材料形成用組成物。
〔2〕
上記熱伝導性無機粒子の平均粒径が20μm以上であり、
上記熱伝導性無機粒子の含有量が、上記熱伝導材料形成用組成物の全固形分に対して、60〜95質量%である、〔1〕に記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔3〕
上記熱伝導性無機粒子の含有量が、上記熱伝導材料形成用組成物の全固形分に対して、70〜90質量%である、〔2〕に記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔4〕
上記熱伝導性無機粒子が、1次粒子が凝集又は焼結してなる2次粒子である、〔1〕〜〔3〕のいずれかに記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔5〕
上記熱伝導性無機粒子が、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、及び、炭化ケイ素からなる群から選択される1種以上の無機化合物を含む、〔1〕〜〔4〕のいずれかに記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔6〕
更に、フェノール化合物を含む、〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔7〕
上記フェノール化合物の水酸基含有量が、10.5mmol/g以上である、〔6〕に記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔8〕
更に、上記特定脂環式エポキシ化合物とは異なるエポキシ化合物である、その他のエポキシ化合物を含み、
上記その他のエポキシ化合物が、芳香族環を有する、〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔9〕
上記その他のエポキシ化合物が、ビフェニル骨格を有する、〔8〕に記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔10〕
上記カチオン重合開始剤が、熱カチオン重合開始剤である、〔1〕〜〔9〕のいずれかに記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔11〕
〔1〕〜〔10〕のいずれかに記載の熱伝導材料形成用組成物を硬化して形成される、熱伝導材料。
〔12〕
シート状である、〔11〕に記載の熱伝導材料。
本発明によれば、熱伝導性に優れた熱伝導材料を与え得る熱伝導材料形成用組成物を提供できる。
また、本発明によれば、上記熱伝導材料形成用組成物により形成される熱伝導材料を提供できる。
また、本発明によれば、上記熱伝導材料形成用組成物により形成される熱伝導材料を提供できる。
以下、本発明の熱伝導材料形成用組成物、及び、熱伝導材料について詳細に説明する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされる場合があるが、本発明はそのような実施態様に制限されない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、エポキシ基は、オキシラニル基とも呼ばれる官能基であり、例えば、飽和炭化水素環基の隣接する炭素原子2個がオキソ基(−O−)により結合してオキシラン環を形成している基等もエポキシ基に含む。エポキシ基は、可能な場合、置換基(メチル基等)を有していてもよいし有していなくてもよい。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされる場合があるが、本発明はそのような実施態様に制限されない。
なお、本明細書において、「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
また、本明細書において、エポキシ基は、オキシラニル基とも呼ばれる官能基であり、例えば、飽和炭化水素環基の隣接する炭素原子2個がオキソ基(−O−)により結合してオキシラン環を形成している基等もエポキシ基に含む。エポキシ基は、可能な場合、置換基(メチル基等)を有していてもよいし有していなくてもよい。
また、本明細書において、「(メタ)アクリロイル基」との記載は、「アクリロイル基及びメタクリロイル基のいずれか一方又は双方」の意味を表す。また、「(メタ)アクリルアミド基」との記載は、「アクリルアミド基及びメタクリルアミド基のいずれか一方又は双方」の意味を表す。
なお、本明細書において、置換又は無置換を明記していない置換基等については、可能な場合、目的とする効果を損なわない範囲で、その基に更に置換基(例えば、後述する置換基群Y)を有していてもよい。例えば、「アルキル基」という表記は、目的とする効果を損なわない範囲で、置換又は無置換のアルキル基を意味する。
なお、本明細書において「してもよい」等といった表現は、「してもよい」とされた条件を満たしてもよく、満たさなくてもよいことを意図する。例えば、「置換基を有していてもよい」とは、「置換基を有さなくてもよい」ことをも含む。
また、本明細書において、「置換基を有していてもよい」という場合の置換基の種類、置換基の位置、及び置換基の数は特に制限されない。置換基の数は例えば、1個、又は、2個以上が挙げられる。置換基の例としては水素原子を除く1価の非金属原子団が挙げられ、例えば、以下の置換基群Yから選択できる。
本明細書において、ハロゲン原子としては、例えば、塩素原子、フッ素原子、臭素原子、及び、ヨウ素原子が挙げられる。
なお、本明細書において「してもよい」等といった表現は、「してもよい」とされた条件を満たしてもよく、満たさなくてもよいことを意図する。例えば、「置換基を有していてもよい」とは、「置換基を有さなくてもよい」ことをも含む。
また、本明細書において、「置換基を有していてもよい」という場合の置換基の種類、置換基の位置、及び置換基の数は特に制限されない。置換基の数は例えば、1個、又は、2個以上が挙げられる。置換基の例としては水素原子を除く1価の非金属原子団が挙げられ、例えば、以下の置換基群Yから選択できる。
本明細書において、ハロゲン原子としては、例えば、塩素原子、フッ素原子、臭素原子、及び、ヨウ素原子が挙げられる。
置換基群Y:
ハロゲン原子(−F、−Br、−Cl、−I等)、水酸基、アミノ基、カルボン酸基及びその共役塩基基、無水カルボン酸基、シアネートエステル基、不飽和重合性基、エポキシ基、オキセタニル基、アジリジニル基、チオール基、イソシアネート基、チオイソシアネート基、アルデヒド基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルジチオ基、アリールジチオ基、N−アルキルアミノ基、N,N−ジアルキルアミノ基、N−アリールアミノ基、N,N−ジアリールアミノ基、N−アルキル−N−アリールアミノ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、N−アルキルカルバモイルオキシ基、N−アリールカルバモイルオキシ基、N,N−ジアルキルカルバモイルオキシ基、N,N−ジアリールカルバモイルオキシ基、N−アルキル−N−アリールカルバモイルオキシ基、アルキルスルホキシ基、アリールスルホキシ基、アシルチオ基、アシルアミノ基、N−アルキルアシルアミノ基、N−アリールアシルアミノ基、ウレイド基、N’−アルキルウレイド基、N’,N’−ジアルキルウレイド基、N’−アリールウレイド基、N’,N’−ジアリールウレイド基、N’−アルキル−N’−アリールウレイド基、N−アルキルウレイド基、N−アリールウレイド基、N’−アルキル−N−アルキルウレイド基、N’−アルキル−N−アリールウレイド基、N’,N’−ジアルキル−N−アルキルウレイド基、N’,N’−ジアルキル−N−アリールウレイド基、N’−アリール−N−アルキルウレイド基、N’−アリール−N−アリールウレイド基、N’,N’−ジアリール−N−アルキルウレイド基、N’,N’−ジアリール−N−アリールウレイド基、N’−アルキル−N’−アリール−N−アルキルウレイド基、N’−アルキル−N’−アリール−N−アリールウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリーロキシカルボニルアミノ基、N−アルキル−N−アルコキシカルボニルアミノ基、N−アルキル−N−アリーロキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アルコキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アリーロキシカルボニルアミノ基、ホルミル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、カルバモイル基、N−アルキルカルバモイル基、N,N−ジアルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、N,N−ジアリールカルバモイル基、N−アルキル−N−アリールカルバモイル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホ基(−SO3H)及びその共役塩基基、アルコキシスルホニル基、アリーロキシスルホニル基、スルフィナモイル基、N−アルキルスルフィナモイル基、N,N−ジアルキルスルフィナモイル基、N−アリールスルフィナモイル基、N,N−ジアリールスルフィナモイル基、N−アルキル−N−アリールスルフィナモイル基、スルファモイル基、N−アルキルスルファモイル基、N,N−ジアルキルスルファモイル基、N−アリールスルファモイル基、N,N−ジアリールスルファモイル基、N−アルキル−N−アリールスルファモイル基、N−アシルスルファモイル基及びその共役塩基基、N−アルキルスルホニルスルファモイル基(−SO2NHSO2(alkyl))及びその共役塩基基、N−アリールスルホニルスルファモイル基(−SO2NHSO2(aryl))及びその共役塩基基、N−アルキルスルホニルカルバモイル基(−CONHSO2(alkyl))及びその共役塩基基、N−アリールスルホニルカルバモイル基(−CONHSO2(aryl))及びその共役塩基基、アルコキシシリル基(−Si(Oalkyl)3)、アリーロキシシリル基(−Si(Oaryl)3)、ヒドロキシシリル基(−Si(OH)3)及びその共役塩基基、ホスホノ基(−PO3H2)及びその共役塩基基、ジアルキルホスホノ基(−PO3(alkyl)2)、ジアリールホスホノ基(−PO3(aryl)2)、アルキルアリールホスホノ基(−PO3(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノ基(−PO3H(alkyl))及びその共役塩基基、モノアリールホスホノ基(−PO3H(aryl))及びその共役塩基基、ホスホノオキシ基(−OPO3H2)及びその共役塩基基、ジアルキルホスホノオキシ基(−OPO3(alkyl)2)、ジアリールホスホノオキシ基(−OPO3(aryl)2)、アルキルアリールホスホノオキシ基(−OPO3(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノオキシ基(−OPO3H(alkyl))及びその共役塩基基、モノアリールホスホノオキシ基(−OPO3H(aryl))及びその共役塩基基、シアノ基、ニトロ基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、及びアルキル基。
また、これらの置換基は、可能であるならば置換基同士、又は置換している基と結合して環を形成してもよいし、していなくてもよい。
ハロゲン原子(−F、−Br、−Cl、−I等)、水酸基、アミノ基、カルボン酸基及びその共役塩基基、無水カルボン酸基、シアネートエステル基、不飽和重合性基、エポキシ基、オキセタニル基、アジリジニル基、チオール基、イソシアネート基、チオイソシアネート基、アルデヒド基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルジチオ基、アリールジチオ基、N−アルキルアミノ基、N,N−ジアルキルアミノ基、N−アリールアミノ基、N,N−ジアリールアミノ基、N−アルキル−N−アリールアミノ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、N−アルキルカルバモイルオキシ基、N−アリールカルバモイルオキシ基、N,N−ジアルキルカルバモイルオキシ基、N,N−ジアリールカルバモイルオキシ基、N−アルキル−N−アリールカルバモイルオキシ基、アルキルスルホキシ基、アリールスルホキシ基、アシルチオ基、アシルアミノ基、N−アルキルアシルアミノ基、N−アリールアシルアミノ基、ウレイド基、N’−アルキルウレイド基、N’,N’−ジアルキルウレイド基、N’−アリールウレイド基、N’,N’−ジアリールウレイド基、N’−アルキル−N’−アリールウレイド基、N−アルキルウレイド基、N−アリールウレイド基、N’−アルキル−N−アルキルウレイド基、N’−アルキル−N−アリールウレイド基、N’,N’−ジアルキル−N−アルキルウレイド基、N’,N’−ジアルキル−N−アリールウレイド基、N’−アリール−N−アルキルウレイド基、N’−アリール−N−アリールウレイド基、N’,N’−ジアリール−N−アルキルウレイド基、N’,N’−ジアリール−N−アリールウレイド基、N’−アルキル−N’−アリール−N−アルキルウレイド基、N’−アルキル−N’−アリール−N−アリールウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリーロキシカルボニルアミノ基、N−アルキル−N−アルコキシカルボニルアミノ基、N−アルキル−N−アリーロキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アルコキシカルボニルアミノ基、N−アリール−N−アリーロキシカルボニルアミノ基、ホルミル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、カルバモイル基、N−アルキルカルバモイル基、N,N−ジアルキルカルバモイル基、N−アリールカルバモイル基、N,N−ジアリールカルバモイル基、N−アルキル−N−アリールカルバモイル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホ基(−SO3H)及びその共役塩基基、アルコキシスルホニル基、アリーロキシスルホニル基、スルフィナモイル基、N−アルキルスルフィナモイル基、N,N−ジアルキルスルフィナモイル基、N−アリールスルフィナモイル基、N,N−ジアリールスルフィナモイル基、N−アルキル−N−アリールスルフィナモイル基、スルファモイル基、N−アルキルスルファモイル基、N,N−ジアルキルスルファモイル基、N−アリールスルファモイル基、N,N−ジアリールスルファモイル基、N−アルキル−N−アリールスルファモイル基、N−アシルスルファモイル基及びその共役塩基基、N−アルキルスルホニルスルファモイル基(−SO2NHSO2(alkyl))及びその共役塩基基、N−アリールスルホニルスルファモイル基(−SO2NHSO2(aryl))及びその共役塩基基、N−アルキルスルホニルカルバモイル基(−CONHSO2(alkyl))及びその共役塩基基、N−アリールスルホニルカルバモイル基(−CONHSO2(aryl))及びその共役塩基基、アルコキシシリル基(−Si(Oalkyl)3)、アリーロキシシリル基(−Si(Oaryl)3)、ヒドロキシシリル基(−Si(OH)3)及びその共役塩基基、ホスホノ基(−PO3H2)及びその共役塩基基、ジアルキルホスホノ基(−PO3(alkyl)2)、ジアリールホスホノ基(−PO3(aryl)2)、アルキルアリールホスホノ基(−PO3(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノ基(−PO3H(alkyl))及びその共役塩基基、モノアリールホスホノ基(−PO3H(aryl))及びその共役塩基基、ホスホノオキシ基(−OPO3H2)及びその共役塩基基、ジアルキルホスホノオキシ基(−OPO3(alkyl)2)、ジアリールホスホノオキシ基(−OPO3(aryl)2)、アルキルアリールホスホノオキシ基(−OPO3(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノオキシ基(−OPO3H(alkyl))及びその共役塩基基、モノアリールホスホノオキシ基(−OPO3H(aryl))及びその共役塩基基、シアノ基、ニトロ基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基、及びアルキル基。
また、これらの置換基は、可能であるならば置換基同士、又は置換している基と結合して環を形成してもよいし、していなくてもよい。
[組成物]
本発明の熱伝導材料形成用組成物(以下、単に「組成物」ともいう)は、後述する一般式(1)で表される化合物、後述する一般式(2)で表される化合物、及び、後述する一般式(3)で表される化合物からなる群から選択される1種以上の特定脂環式エポキシ化合物と、熱伝導性無機粒子と、カチオン重合開始剤と、を含む。
本発明の組成物が、上記のような構成で本発明の課題が解決されるメカニズムは必ずしも明らかではないが、本発明者らは以下のように推測している。
すなわち、本発明の組成物は、特定脂環式エポキシ化合物を含む。特定脂環式エポキシ化合物は、熱伝導性無機粒子との共存下においても組成物全体の粘度を比較的低くしやすく、組成物からの泡抜けも良好となる。そのため、組成物を硬化した際に硬化物(熱伝導材料)中に、熱伝導性に悪影響を与えるマイクロバブルが生じにくく、得られる熱伝導材料の熱伝導性が良好になる、と本発明者らは推測している。
以下、組成物に含まれる成分について詳述する。
本発明の熱伝導材料形成用組成物(以下、単に「組成物」ともいう)は、後述する一般式(1)で表される化合物、後述する一般式(2)で表される化合物、及び、後述する一般式(3)で表される化合物からなる群から選択される1種以上の特定脂環式エポキシ化合物と、熱伝導性無機粒子と、カチオン重合開始剤と、を含む。
本発明の組成物が、上記のような構成で本発明の課題が解決されるメカニズムは必ずしも明らかではないが、本発明者らは以下のように推測している。
すなわち、本発明の組成物は、特定脂環式エポキシ化合物を含む。特定脂環式エポキシ化合物は、熱伝導性無機粒子との共存下においても組成物全体の粘度を比較的低くしやすく、組成物からの泡抜けも良好となる。そのため、組成物を硬化した際に硬化物(熱伝導材料)中に、熱伝導性に悪影響を与えるマイクロバブルが生じにくく、得られる熱伝導材料の熱伝導性が良好になる、と本発明者らは推測している。
以下、組成物に含まれる成分について詳述する。
〔特定脂環式エポキシ化合物〕
本発明の組成物は、一般式(1)で表される化合物、一般式(2)で表される化合物、及び、一般式(3)で表される化合物からなる群から選択される1種以上の特定脂環式エポキシ化合物を含む。
一般式(1)で表される化合物、一般式(2)で表される化合物、及び、一般式(3)で表される化合物について、それぞれ詳述する。
本発明の組成物は、一般式(1)で表される化合物、一般式(2)で表される化合物、及び、一般式(3)で表される化合物からなる群から選択される1種以上の特定脂環式エポキシ化合物を含む。
一般式(1)で表される化合物、一般式(2)で表される化合物、及び、一般式(3)で表される化合物について、それぞれ詳述する。
<一般式(1)で表される化合物>
一般式(1)を以下に示す。
一般式(1)を以下に示す。
一般式(1)中、a、b、c、d、e、及び、fは、それぞれ独立に、0〜4の整数を表す。
ただし、b=eである。
得られる熱伝導材料の熱伝導性がより優れる(以下、「本発明の効果がより優れる」ともいう)点から、a、b、c、d、e、及び、fは、それぞれ独立に、0〜2が好ましい。
また、a、b、c、及び、dのうちの少なくとも1個は1以上であるのが好ましく、a、b、c、及び、dのうちの少なくとも2個が1以上であるのがより好ましく、a及び/又はbが1以上で、かつ、c及び/又はdが1以上であるのが更に好ましい。
a、b、c、d、e、及び、fの具体的な組み合わせとしては、例えば、(a、b、c、d、e、f)=(1、0、0、1、0、0)、(1、0、1、1、0、0)、(1、0、1、2、0、0)、(1、0、1、1、0、1)、(2、0、1、2、0、1)、(0、1、1、0、1、0)、(0、1、1、1、1、0)、又は、(0、1、2、1、1、0)が好ましく、(a、b、c、d、e、f)=(1、0、1、1、0、0)がより好ましい。
a、b、c、d、e、又は、fが0である場合、それぞれの括弧でくくられた基は単結合である。例えば、a=0である場合、「[−CR02R03−]a」は、単結合を表す。
ただし、b=eである。
得られる熱伝導材料の熱伝導性がより優れる(以下、「本発明の効果がより優れる」ともいう)点から、a、b、c、d、e、及び、fは、それぞれ独立に、0〜2が好ましい。
また、a、b、c、及び、dのうちの少なくとも1個は1以上であるのが好ましく、a、b、c、及び、dのうちの少なくとも2個が1以上であるのがより好ましく、a及び/又はbが1以上で、かつ、c及び/又はdが1以上であるのが更に好ましい。
a、b、c、d、e、及び、fの具体的な組み合わせとしては、例えば、(a、b、c、d、e、f)=(1、0、0、1、0、0)、(1、0、1、1、0、0)、(1、0、1、2、0、0)、(1、0、1、1、0、1)、(2、0、1、2、0、1)、(0、1、1、0、1、0)、(0、1、1、1、1、0)、又は、(0、1、2、1、1、0)が好ましく、(a、b、c、d、e、f)=(1、0、1、1、0、0)がより好ましい。
a、b、c、d、e、又は、fが0である場合、それぞれの括弧でくくられた基は単結合である。例えば、a=0である場合、「[−CR02R03−]a」は、単結合を表す。
一般式(1)中、Aは、−CR17R18−を表す。
R01〜R18は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
上記置換基としては、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭化水素基、又は、アルコキシ基が好ましい。
R01〜R18における炭化水素基の炭素数は1〜18が好ましい。上記炭化水素基としては、例えば、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。上記炭化水素基は、可能な場合、炭素原子の1個以上が酸素原子で置換されていてもよい(ただし、上記炭化水素基の炭素原子の1個以上が酸素原子で置換されて形成される基は、アルコキシ基以外が好ましい)。上記炭化水素基が更に有していてもよい置換基としてはハロゲン原子が好ましい。
R01〜R18におけるアルコキシ基の炭素数は1〜18が好ましい。上記アルコキシ基としては、例えば、直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基が挙げられる。上記アルコキシ基は、可能な場合、炭素原子の1個以上が酸素原子で置換されていてもよい。上記アルコキシ基が更に有していてもよい置換基としてはハロゲン原子が好ましい。
中でも、R01〜R18は、水素原子が好ましい。
上記置換基としては、それぞれ独立に、ハロゲン原子、炭化水素基、又は、アルコキシ基が好ましい。
R01〜R18における炭化水素基の炭素数は1〜18が好ましい。上記炭化水素基としては、例えば、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。上記炭化水素基は、可能な場合、炭素原子の1個以上が酸素原子で置換されていてもよい(ただし、上記炭化水素基の炭素原子の1個以上が酸素原子で置換されて形成される基は、アルコキシ基以外が好ましい)。上記炭化水素基が更に有していてもよい置換基としてはハロゲン原子が好ましい。
R01〜R18におけるアルコキシ基の炭素数は1〜18が好ましい。上記アルコキシ基としては、例えば、直鎖状又は分岐鎖状のアルコキシ基が挙げられる。上記アルコキシ基は、可能な場合、炭素原子の1個以上が酸素原子で置換されていてもよい。上記アルコキシ基が更に有していてもよい置換基としてはハロゲン原子が好ましい。
中でも、R01〜R18は、水素原子が好ましい。
一般式(1)中、Aが複数存在する場合、複数存在するAはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R02が複数存在する場合、複数存在するR02はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R03が複数存在する場合、複数存在するR03はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R04が複数存在する場合、複数存在するR04はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R06が複数存在する場合、複数存在するR06はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R07が複数存在する場合、複数存在するR07はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R10が複数存在する場合、複数存在するR10はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R11が複数存在する場合、複数存在するR11はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R13が複数存在する場合、複数存在するR13はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R14が複数存在する場合、複数存在するR14はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R15が複数存在する場合、複数存在するR15はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R17が複数存在する場合、複数存在するR17はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R18が複数存在する場合、複数存在するR18はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
<一般式(2)で表される化合物>
一般式(2)を以下に示す。
一般式(2)を以下に示す。
一般式(2)中、Dは、無結合又は−CR49R50−を表す。Dは、−CR49R50−であるのが好ましい。
無結合とは、結合が存在しないことを意味する。
一般式(2)中、CPは、Dが無結合である場合、−CR32R33−を表し、Dが−CR49R50−である場合、>CR33−を表す。
一般式(2)中、CSは、Dが無結合である場合、−CR46R47−を表し、Dが−CR49R50−である場合、>CR47−を表す。
無結合とは、結合が存在しないことを意味する。
一般式(2)中、CPは、Dが無結合である場合、−CR32R33−を表し、Dが−CR49R50−である場合、>CR33−を表す。
一般式(2)中、CSは、Dが無結合である場合、−CR46R47−を表し、Dが−CR49R50−である場合、>CR47−を表す。
一般式(2)中、Eは、無結合又は−CR51R52−を表す。Eは、−CR51R52−であるのが好ましい。
一般式(2)中、CQは、Eが無結合である場合、−CR35R36−を表し、Eが−CR51R52−である場合、>CR36−を表す。
一般式(2)中、CRは、Eが無結合である場合、−CR43R44−を表し、Eが−CR51R52−である場合、>CR44−を表す。
一般式(2)中、CQは、Eが無結合である場合、−CR35R36−を表し、Eが−CR51R52−である場合、>CR36−を表す。
一般式(2)中、CRは、Eが無結合である場合、−CR43R44−を表し、Eが−CR51R52−である場合、>CR44−を表す。
例えば、一般式(2)中、D及びEが共に無結合である場合、一般式(2)で表される化合物は、下記左側の一般式で表される化合物である。また、一般式(2)中、Dが−CR49R50−で、かつ、Eが−CR51R52−である場合、一般式(2)で表される化合物は、下記右側の一般式で表される化合物である。
一般式(2)中、R31〜R52は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
上記置換基の例としては、一般式(1)のR01〜R18における置換基として挙げた例が同様に挙げられる。
上記置換基の例としては、一般式(1)のR01〜R18における置換基として挙げた例が同様に挙げられる。
<一般式(3)で表される化合物>
一般式(3)を以下に示す。
一般式(3)を以下に示す。
一般式(3)中、Gは、無結合又は−CR71R72−を表す。
一般式(3)中、CTは、Gが無結合である場合、−CR62R63−を表し、Gが−CR71R72−である場合、>CR63−を表す。
一般式(3)中、CUは、Gが無結合である場合、−CR68R69−を表し、Gが−CR71R72−である場合、>CR69−を表す。
一般式(3)中、CTは、Gが無結合である場合、−CR62R63−を表し、Gが−CR71R72−である場合、>CR63−を表す。
一般式(3)中、CUは、Gが無結合である場合、−CR68R69−を表し、Gが−CR71R72−である場合、>CR69−を表す。
例えば、一般式(3)中、Gが無結合である場合、一般式(3)で表される化合物は、下記左側の一般式で表される化合物である。また、一般式(3)中、Gが−CR71R72−である場合、一般式(3)で表される化合物は、下記右側の一般式で表される化合物である。
一般式(3)中、Qは、一般式(3a)で表される基、又は、一般式(3b)で表される基を表す。
一般式(3a)及び一般式(3b)中、*は結合位置を表す。
例えば、一般式(3)中、Qが一般式(3a)で表される基である場合、一般式(3)で表される化合物は、下記左側の一般式で表される化合物である。また、一般式(3)中、Qが一般式(3b)で表される基である場合、一般式(3)で表される化合物は、下記右側の一般式で表される化合物である。
例えば、一般式(3)中、Qが一般式(3a)で表される基である場合、一般式(3)で表される化合物は、下記左側の一般式で表される化合物である。また、一般式(3)中、Qが一般式(3b)で表される基である場合、一般式(3)で表される化合物は、下記右側の一般式で表される化合物である。
一般式(3)中、R61〜R63及びR66〜R72は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
一般式(3a)及び一般式(3b)中、R64、R65、R73、及び、R74は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
R61〜R74における置換基の例としては、一般式(1)のR01〜R18における置換基として挙げた例が同様に挙げられる。
一般式(3a)及び一般式(3b)中、R64、R65、R73、及び、R74は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
R61〜R74における置換基の例としては、一般式(1)のR01〜R18における置換基として挙げた例が同様に挙げられる。
特定脂環式エポキシ化合物は、一般式(1)で表される化合物、又は、一般式(2)で表される化合物が好ましい。
特定脂環式エポキシ化合物の分子量は、130〜500が好ましく、140〜300がより好ましい。
特定脂環式エポキシ化合物のエポキシ基含有量は、5.0〜20.0mmol/gが好ましく、7.5〜15.0mmol/gがより好ましい。
なお、上記エポキシ基含有量は、エポキシ基を有する化合物1gが有する、エポキシ基の数を意図する。
その他のエポキシ化合物は、常温(23℃)で、液状であるのが好ましい。
特定脂環式エポキシ化合物のエポキシ基含有量は、5.0〜20.0mmol/gが好ましく、7.5〜15.0mmol/gがより好ましい。
なお、上記エポキシ基含有量は、エポキシ基を有する化合物1gが有する、エポキシ基の数を意図する。
その他のエポキシ化合物は、常温(23℃)で、液状であるのが好ましい。
特定脂環式エポキシ化合物の含有量は、組成物の全固形分に対して、2.0〜60.0質量%が好ましく、4.0〜40.0質量%がより好ましい。
本明細書で組成物の固形分とは、組成物が溶媒を含有する場合に、溶媒を除いたすべての成分を意図し、溶媒以外の成分であれば液状成分であっても固形分とみなす。
本明細書で組成物の固形分とは、組成物が溶媒を含有する場合に、溶媒を除いたすべての成分を意図し、溶媒以外の成分であれば液状成分であっても固形分とみなす。
中でも、組成物が、後述するその他のエポキシ化合物を含む場合、特定脂環式エポキシ化合物の含有量は、組成物の全固形分に対して、6.0〜20.0質量%が好ましい。
組成物が、後述するその他のエポキシ化合物を実質的に含まない場合、特定脂環式エポキシ化合物の含有量は、組成物の全固形分に対して、15.0〜30.0質量%が好ましい。
なお、後述するその他のエポキシ化合物を実質的に含まない場合とは、後述するその他のエポキシ化合物の含有量が、組成物の全固形分に対して、1.0質量%未満である場合を意図する。
特定脂環式エポキシ化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。2種以上使用する場合は、その合計含有量が上記範囲内となるのが好ましい。
組成物が、後述するその他のエポキシ化合物を実質的に含まない場合、特定脂環式エポキシ化合物の含有量は、組成物の全固形分に対して、15.0〜30.0質量%が好ましい。
なお、後述するその他のエポキシ化合物を実質的に含まない場合とは、後述するその他のエポキシ化合物の含有量が、組成物の全固形分に対して、1.0質量%未満である場合を意図する。
特定脂環式エポキシ化合物は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を使用してもよい。2種以上使用する場合は、その合計含有量が上記範囲内となるのが好ましい。
〔熱伝導性無機粒子〕
本発明の組成物は、熱伝導性無機粒子を含む。
熱伝導性無機粒子としては、従来から熱伝導材料の無機フィラーに用いられているいずれの無機物を用いてもよい。
本発明の組成物は、熱伝導性無機粒子を含む。
熱伝導性無機粒子としては、従来から熱伝導材料の無機フィラーに用いられているいずれの無機物を用いてもよい。
熱伝導性無機粒子の形状は特に制限されず、例えば、米粒状、球形状、立方体状、紡錘形状、鱗片状、及び、不定形状が挙げられる。
また、熱伝導性無機粒子は、1次粒子が凝集又は焼結してなる2次粒子であるのが、粒子間の熱伝導経路を多くでき、得られる熱伝導シートの熱伝導性がより優れる点で好ましい。なお、上記1次粒子が凝集又は焼結してなる2次粒子は、1次粒子が凝集し、かつ、焼結した2次粒子でもよい。
また、熱伝導性無機粒子は、1次粒子が凝集又は焼結してなる2次粒子であるのが、粒子間の熱伝導経路を多くでき、得られる熱伝導シートの熱伝導性がより優れる点で好ましい。なお、上記1次粒子が凝集又は焼結してなる2次粒子は、1次粒子が凝集し、かつ、焼結した2次粒子でもよい。
熱伝導性無機粒子の大きさは特に制限されないが、熱伝導性無機粒子の分散性がより優れる点で、熱伝導性無機粒子の平均粒径(熱伝導性無機粒子が、1次粒子が凝集又は焼結してなる2次粒子である場合は、上記2次粒子の平均粒径)は、500μm以下が好ましく、300μm以下がより好ましく、200μm以下が更に好ましい。下限は、10nm以上が好ましく、100nm以上がより好ましく、10μm以上が更に好ましく、20μm以上が特に好ましい。
無機物の平均粒径としては、市販品を用いる場合、カタログ値を採用する。カタログ値が無い場合、上記平均粒径の測定方法としては、電子顕微鏡を用いて、100個の無機物を無作為に選択して、それぞれの無機物の粒径(長径)を測定し、それらを算術平均して求める。
無機物の平均粒径としては、市販品を用いる場合、カタログ値を採用する。カタログ値が無い場合、上記平均粒径の測定方法としては、電子顕微鏡を用いて、100個の無機物を無作為に選択して、それぞれの無機物の粒径(長径)を測定し、それらを算術平均して求める。
熱伝導性無機粒子としては、本発明の効果がより優れる点から、無機窒化物、無機酸化物、及び/又は、無機炭化物を含む粒子であるのが好ましい。
無機酸化物としては、例えば、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化チタン(TiO2)、酸化ケイ素(SiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化鉄(Fe2O3、FeO、Fe3O4)、酸化銅(CuO、Cu2O)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化イットリウム(Y2O3)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化モリブデン(MoO3)、酸化インジウム(In2O3、In2O)、酸化スズ(SnO2)、酸化タンタル(Ta2O5)、酸化タングステン(WO3、W2O5)、酸化鉛(PbO、PbO2)、酸化ビスマス(Bi2O3)、酸化セリウム(CeO2、Ce2O3)、酸化アンチモン(Sb2O3、Sb2O5)、酸化ゲルマニウム(GeO2、GeO)、酸化ランタン(La2O3)、及び、酸化ルテニウム(RuO2)等が挙げられる。
上記の無機酸化物は、1種のみを使用していてもよいし、2種以上を使用していてもよい。
無機酸化物は、酸化チタン、酸化アルミニウム、又は、酸化亜鉛が好ましく、酸化アルミニウムがより好ましい。
無機酸化物は、非酸化物として用意された金属が、環境下等で酸化して生じている酸化物であってもよい。
上記の無機酸化物は、1種のみを使用していてもよいし、2種以上を使用していてもよい。
無機酸化物は、酸化チタン、酸化アルミニウム、又は、酸化亜鉛が好ましく、酸化アルミニウムがより好ましい。
無機酸化物は、非酸化物として用意された金属が、環境下等で酸化して生じている酸化物であってもよい。
無機窒化物としては、例えば、窒化ホウ素(BN)、窒化炭素(C3N4)、窒化ケイ素(Si3N4)、窒化ガリウム(GaN)、窒化インジウム(InN)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化クロム(Cr2N)、窒化銅(Cu3N)、窒化鉄(Fe4N)、窒化鉄(Fe3N)、窒化ランタン(LaN)、窒化リチウム(Li3N)、窒化マグネシウム(Mg3N2)、窒化モリブデン(Mo2N)、窒化ニオブ(NbN)、窒化タンタル(TaN)、窒化チタン(TiN)、窒化タングステン(W2N)、窒化タングステン(WN2)、窒化イットリウム(YN)、及び、窒化ジルコニウム(ZrN)等が挙げられる。
上記の無機窒化物は、1種のみを使用していてもよいし、2種以上を使用していてもよい。
上記の無機窒化物は、1種のみを使用していてもよいし、2種以上を使用していてもよい。
無機炭化物としては、例えば、炭化ケイ素、炭化ホウ素、及び、炭化カルシウム等が挙げられる。
上記の無機炭化物は、1種のみを使用していてもよいし、2種以上を使用していてもよい。
上記の無機炭化物は、1種のみを使用していてもよいし、2種以上を使用していてもよい。
中でも、熱伝導性無機粒子は、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、及び、炭化ケイ素からなる群から選択される1種以上の無機化合物を含むのが好ましい。
熱伝導性無機粒子中、上述の無機窒化物、無機酸化物、及び/又は、無機炭化物(好ましくは上記無機化合物)の含有量は、熱伝導性無機粒子の質量に対して、50質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、95質量%以上が更に好ましい。
熱伝導性無機粒子中、上述の無機窒化物、無機酸化物、及び/又は、無機炭化物(好ましくは上記無機化合物)の含有量は、熱伝導性無機粒子の質量に対して、50質量%以上が好ましく、80質量%以上がより好ましく、95質量%以上が更に好ましい。
本発明の効果がより優れる点から、熱伝導性無機粒子の含有量は、組成物の全固形分に対して、20〜98質量%が好ましく、60〜95質量%がより好ましく、70〜90質量%が更に好ましい。熱伝導性無機粒子の含有量が20質量%以上であれば、熱伝導性無機粒子間での熱伝導経路を形成しやすく熱伝導材料の熱伝導性がより優れ、98質量%以下であれば、形成した熱伝導材料と基材との密着性が良好になる。
熱伝導性無機粒子は、1種のみを使用していてもよいし、2種以上を使用してもよい。2種以上使用する場合は、その合計含有量が上記範囲内となるのが好ましい。
熱伝導性無機粒子は、1種のみを使用していてもよいし、2種以上を使用してもよい。2種以上使用する場合は、その合計含有量が上記範囲内となるのが好ましい。
〔カチオン重合開始剤〕
本発明の組成物は、カチオン重合開始剤を含む。
本発明の組成物はカチオン重合開始剤を含むため、組成物から得られる熱伝導材料は、耐熱性にも優れる。
カチオン重合開始剤は、熱カチオン重合開始剤でも、光カチオン重合開始剤でもよく、遮光性基材との接合において熱による硬化が可能な熱カチオン重合開始剤が好ましい。
本発明の組成物は、カチオン重合開始剤を含む。
本発明の組成物はカチオン重合開始剤を含むため、組成物から得られる熱伝導材料は、耐熱性にも優れる。
カチオン重合開始剤は、熱カチオン重合開始剤でも、光カチオン重合開始剤でもよく、遮光性基材との接合において熱による硬化が可能な熱カチオン重合開始剤が好ましい。
熱カチオン重合開始剤は、熱によりカチオン種を発生して重合を開始させる化合物である。
熱カチオン重合開始剤としては、例えば、芳香族スルホニウム(好ましくはアリールスルホニウム)、芳香族ヨードニウム、芳香族ジアゾニウム、及び、ピリジニウムからなる群から選択されるカチオンと、アニオンBF4 −、PF6 −、SbF6 −、AsF6 −、CF3SO3 −、(CF3SO2)2N−、及び、B(C6F5)4 −からなる群から選択されるアニオンとのオニウム塩、並びに、アルミニウム錯体等が挙げられる。
熱カチオン重合開始剤としては、例えば、芳香族スルホニウム(好ましくはアリールスルホニウム)、芳香族ヨードニウム、芳香族ジアゾニウム、及び、ピリジニウムからなる群から選択されるカチオンと、アニオンBF4 −、PF6 −、SbF6 −、AsF6 −、CF3SO3 −、(CF3SO2)2N−、及び、B(C6F5)4 −からなる群から選択されるアニオンとのオニウム塩、並びに、アルミニウム錯体等が挙げられる。
光カチオン重合開始剤は、可視光線、紫外線、X線、及び/又は、電子線のような活性エネルギー線の照射によって、カチオン種又はルイス酸を発生させる化合物である。
光カチオン重合開始剤としては、例えば、オニウム塩、メタロセン錯体、及び、鉄−アレン錯体等が挙げられる。
オニウム塩としては、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ホスホニウム塩、及び、芳香族セレニウム塩であって、活性エネルギー線の照射によって、カチオン種又はルイス酸を発生させる化合物が挙げられる。
光カチオン重合開始剤としては、例えば、オニウム塩、メタロセン錯体、及び、鉄−アレン錯体等が挙げられる。
オニウム塩としては、芳香族スルホニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ホスホニウム塩、及び、芳香族セレニウム塩であって、活性エネルギー線の照射によって、カチオン種又はルイス酸を発生させる化合物が挙げられる。
本発明の効果がより優れる点から、カチオン重合開始剤の含有量は、組成物のエポキシ化合物の合計含有量(特定脂環式エポキシ化合物と、後述するその他のエポキシ化合物との合計含有量)に対して、0.01〜10.0質量%が好ましく、0.05〜5.0質量%がより好ましく、0.1〜3.0質量%が更に好ましい。
カチオン重合開始剤は、1種のみを使用していてもよいし、2種以上を使用してもよい。2種以上使用する場合は、その合計含有量が上記範囲内となるのが好ましい。
カチオン重合開始剤は、1種のみを使用していてもよいし、2種以上を使用してもよい。2種以上使用する場合は、その合計含有量が上記範囲内となるのが好ましい。
〔フェノール化合物〕
本発明の組成物は、更に、得られる熱伝導シートの熱伝導性がより優れる点でフェノール化合物を含むのが好ましい。
本発明の効果がより優れる点から、フェノール化合物としては、一般式(P1)で表される化合物が好ましい。
本発明の組成物は、更に、得られる熱伝導シートの熱伝導性がより優れる点でフェノール化合物を含むのが好ましい。
本発明の効果がより優れる点から、フェノール化合物としては、一般式(P1)で表される化合物が好ましい。
<一般式(P1)で表される化合物>
一般式(P1)を以下に示す。
一般式(P1)を以下に示す。
一般式(P1)中、m1は0以上の整数を表す。
m1は、0〜10が好ましく、0〜3がより好ましく、0又は1が更に好ましく、1が特に好ましい。
m1は、0〜10が好ましく、0〜3がより好ましく、0又は1が更に好ましく、1が特に好ましい。
一般式(P1)中、na及びncは、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。
na及びncは、それぞれ独立に、1〜4が好ましく、2がより好ましい。
na及びncは、それぞれ独立に、1〜4が好ましく、2がより好ましい。
一般式(P1)中、R1及びR6は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、カルボン酸基、ボロン酸基、アルデヒド基、アルキル基、アルコキシ基、又は、アルコキシカルボニル基を表す。
上記アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。上記アルキル基の炭素数は、1〜10が好ましい。上記アルキル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。
上記アルコキシ基におけるアルキル基部分、及び、上記アルコキシカルボニル基におけるアルキル基部分は、上記アルキル基と同様である。
R1及びR6は、それぞれ独立に、水素原子又はハロゲン原子が好ましく、水素原子又は塩素原子がより好ましく、水素原子が更に好ましい。
上記アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。上記アルキル基の炭素数は、1〜10が好ましい。上記アルキル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。
上記アルコキシ基におけるアルキル基部分、及び、上記アルコキシカルボニル基におけるアルキル基部分は、上記アルキル基と同様である。
R1及びR6は、それぞれ独立に、水素原子又はハロゲン原子が好ましく、水素原子又は塩素原子がより好ましく、水素原子が更に好ましい。
一般式(P1)中、R7は、水素原子又は水酸基を表す。
R7が複数存在する場合、複数存在するR7は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
R7が複数存在する場合、複数存在するR7のうち、少なくとも1個のR7が水酸基を表すのも好ましい。
R7が複数存在する場合、複数存在するR7は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
R7が複数存在する場合、複数存在するR7のうち、少なくとも1個のR7が水酸基を表すのも好ましい。
一般式(P1)中、Lx1は、単結合、−C(R2)(R3)−、又は、−CO−を表し、−C(R2)(R3)−又は−CO−が好ましく、−C(R2)(R3)−がより好ましい。
Lx2は、単結合、−C(R4)(R5)−、又は、−CO−を表し、−C(R4)(R5)−、又は、−CO−が好ましく、−C(R4)(R5)−がより好ましい。
R2〜R5は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
上記置換基は、それぞれ独立に、水酸基、フェニル基、ハロゲン原子、カルボン酸基、ボロン酸基、アルデヒド基、アルキル基、アルコキシ基、又は、アルコキシカルボニル基が好ましく、水酸基、ハロゲン原子、カルボン酸基、ボロン酸基、アルデヒド基、アルキル基、アルコキシ基、又は、アルコキシカルボニル基がより好ましい。
上記アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。上記アルキル基の炭素数は、1〜10が好ましい。上記アルキル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。
上記アルコキシ基におけるアルキル基部分、及び、上記アルコキシカルボニル基におけるアルキル基部分は、上記アルキル基と同様である。
上記フェニル基は、置換基を有していても有していなくてもよく、置換基を有する場合は1〜3個の水酸基を有するのがより好ましい。
R2〜R5は、それぞれ独立に、水素原子又は水酸基が好ましく、水素原子がより好ましい。
Lx1及びLx2は、それぞれ独立に、−CH2−、−CH(OH)−、−CO−、又は、
−CH(Ph)−が好ましく、−CH2−がより好ましい。
上記Phは置換基を有していてもよいフェニル基を表す。
なお、一般式(P1)中に、R4が複数存在する場合、複数存在するR4は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。R5が複数存在する場合、複数存在するR5は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Lx2は、単結合、−C(R4)(R5)−、又は、−CO−を表し、−C(R4)(R5)−、又は、−CO−が好ましく、−C(R4)(R5)−がより好ましい。
R2〜R5は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
上記置換基は、それぞれ独立に、水酸基、フェニル基、ハロゲン原子、カルボン酸基、ボロン酸基、アルデヒド基、アルキル基、アルコキシ基、又は、アルコキシカルボニル基が好ましく、水酸基、ハロゲン原子、カルボン酸基、ボロン酸基、アルデヒド基、アルキル基、アルコキシ基、又は、アルコキシカルボニル基がより好ましい。
上記アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。上記アルキル基の炭素数は、1〜10が好ましい。上記アルキル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。
上記アルコキシ基におけるアルキル基部分、及び、上記アルコキシカルボニル基におけるアルキル基部分は、上記アルキル基と同様である。
上記フェニル基は、置換基を有していても有していなくてもよく、置換基を有する場合は1〜3個の水酸基を有するのがより好ましい。
R2〜R5は、それぞれ独立に、水素原子又は水酸基が好ましく、水素原子がより好ましい。
Lx1及びLx2は、それぞれ独立に、−CH2−、−CH(OH)−、−CO−、又は、
−CH(Ph)−が好ましく、−CH2−がより好ましい。
上記Phは置換基を有していてもよいフェニル基を表す。
なお、一般式(P1)中に、R4が複数存在する場合、複数存在するR4は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。R5が複数存在する場合、複数存在するR5は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
一般式(P1)中、Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、ベンゼン環基又はナフタレン環基を表す。
Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、ベンゼン環基が好ましい。
Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、ベンゼン環基が好ましい。
一般式(P1)中、Qaは、水素原子、アルキル基、フェニル基、ハロゲン原子、カルボン酸基、ボロン酸基、アルデヒド基、アルコキシ基、又は、アルコキシカルボニル基を表す。
上記アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。上記アルキル基の炭素数は、1〜10が好ましい。上記アルキル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。
上記アルコキシ基におけるアルキル基部分、及び、上記アルコキシカルボニル基におけるアルキル基部分は、上記アルキル基と同様である。
上記フェニル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。
Qaは、Qaが結合するベンゼン環基が有してもよい水酸基に対して、パラ位に結合するのが好ましい。
Qaは、水素原子又はアルキル基が好ましい。上記アルキル基はメチル基が好ましい。
上記アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。上記アルキル基の炭素数は、1〜10が好ましい。上記アルキル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。
上記アルコキシ基におけるアルキル基部分、及び、上記アルコキシカルボニル基におけるアルキル基部分は、上記アルキル基と同様である。
上記フェニル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。
Qaは、Qaが結合するベンゼン環基が有してもよい水酸基に対して、パラ位に結合するのが好ましい。
Qaは、水素原子又はアルキル基が好ましい。上記アルキル基はメチル基が好ましい。
なお、一般式(P1)中にR7、Lx2、及び/又は、Qaが複数存在する場合、複数存在するR7、Lx2、及び/又は、Qaは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
フェノール化合物としては、上述したフェノール化合物以外のフェノール化合物を使用してもよい。
例えば、フェノール化合物として、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール付加型樹脂、フェノールアラルキル樹脂、多価ヒドロキシ化合物とホルムアルデヒドとから合成される多価フェノールノボラック樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、トリメチロールメタン樹脂、テトラフェニロールエタン樹脂、ナフトールノボラック樹脂、ナフトールフェノール共縮ノボラック樹脂、ナフトールクレゾール共縮ノボラック樹脂、ビフェニル変性フェノール樹脂、ビフェニル変性ナフトール樹脂、アミノトリアジン変性フェノール樹脂、及び/又は、アルコキシ基含有芳香環変性ノボラック樹脂を使用してもよい。
例えば、フェノール化合物として、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール付加型樹脂、フェノールアラルキル樹脂、多価ヒドロキシ化合物とホルムアルデヒドとから合成される多価フェノールノボラック樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、トリメチロールメタン樹脂、テトラフェニロールエタン樹脂、ナフトールノボラック樹脂、ナフトールフェノール共縮ノボラック樹脂、ナフトールクレゾール共縮ノボラック樹脂、ビフェニル変性フェノール樹脂、ビフェニル変性ナフトール樹脂、アミノトリアジン変性フェノール樹脂、及び/又は、アルコキシ基含有芳香環変性ノボラック樹脂を使用してもよい。
フェノール化合物の水酸基含有量の下限値は、3.0mmol/g以上が好ましく、8.0mmol/g以上がより好ましく、10.5mmol/g以上が更に好ましく、12.0mmol/g以上が特に好ましい。上限値は、25.0mmol/g以下が好ましく、20.0mmol/g以下がより好ましい。
なお、上記水酸基含有量は、フェノール化合物1gが有する、水酸基(好ましくはフェノール性水酸基)の数を意図する。
また、フェノール化合物は、水酸基以外にも、エポキシ化合物と重合反応できる活性水素含有基(カルボン酸基等)を有していてもよいし、有していなくてもよい。フェノール化合物の活性水素の含有量(水酸基及びカルボン酸基等における水素原子の合計含有量)の下限値は、3.0mmol/g以上が好ましく、8.0mmol/g以上がより好ましく、10.5mmol/g以上が更に好ましく、12.0mmol/g以上が特に好ましい。上限値は、25.0mmol/g以下が好ましく、20.0mmol/g以下がより好ましい。
なお、上記水酸基含有量は、フェノール化合物1gが有する、水酸基(好ましくはフェノール性水酸基)の数を意図する。
また、フェノール化合物は、水酸基以外にも、エポキシ化合物と重合反応できる活性水素含有基(カルボン酸基等)を有していてもよいし、有していなくてもよい。フェノール化合物の活性水素の含有量(水酸基及びカルボン酸基等における水素原子の合計含有量)の下限値は、3.0mmol/g以上が好ましく、8.0mmol/g以上がより好ましく、10.5mmol/g以上が更に好ましく、12.0mmol/g以上が特に好ましい。上限値は、25.0mmol/g以下が好ましく、20.0mmol/g以下がより好ましい。
フェノール化合物の分子量の上限値は、600以下が好ましく、500以下がより好ましく、450以下が更に好ましく、400以下が特に好ましい。下限値は、110以上が好ましく、300以上がより好ましい。
本発明の組成物がフェノール化合物を含む場合、フェノール化合物の含有量は、組成物の全固形分に対して、1.0〜25.0質量%が好ましく、3.0〜20.0質量%がより好ましく、6.0〜15.0質量%が更に好ましい。
なお、本発明の組成物は、フェノール化合物以外の化合物として、エポキシ化合物(特定脂環式エポキシ化合物、及び/又は、後述するその他のエポキシ化合物)と反応可能な基を有する化合物(「その他の活性水素含有化合物」ともいう)を含んでもよい。
本発明の組成物が、フェノール化合物を含み、かつ、その他の活性水素含有化合物を含む場合、本発明の組成物中における、フェノール化合物の含有量に対する、その他の活性水素含有化合物の含有量の質量比(その他の活性水素含有化合物の含有量/フェノール化合物の含有量)は、0〜1が好ましく、0〜0.1がより好ましく、0〜0.05が更に好ましい。
フェノール化合物は、1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
2種以上使用する場合は、その合計含有量が上記範囲内となるのが好ましい。
なお、本発明の組成物は、フェノール化合物以外の化合物として、エポキシ化合物(特定脂環式エポキシ化合物、及び/又は、後述するその他のエポキシ化合物)と反応可能な基を有する化合物(「その他の活性水素含有化合物」ともいう)を含んでもよい。
本発明の組成物が、フェノール化合物を含み、かつ、その他の活性水素含有化合物を含む場合、本発明の組成物中における、フェノール化合物の含有量に対する、その他の活性水素含有化合物の含有量の質量比(その他の活性水素含有化合物の含有量/フェノール化合物の含有量)は、0〜1が好ましく、0〜0.1がより好ましく、0〜0.05が更に好ましい。
フェノール化合物は、1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
2種以上使用する場合は、その合計含有量が上記範囲内となるのが好ましい。
〔その他のエポキシ化合物〕
本発明の組成物は、更に、特定脂環式エポキシ化合物以外のエポキシ化合物である、その他のエポキシ化合物を含むのが好ましい。
その他のエポキシ化合物は、1分子中に、少なくとも1個のエポキシ基(オキシラニル基)を有する化合物である。エポキシ基は、可能な場合、置換基を有していても有していなくてもよい。
その他のエポキシ化合物が有するエポキシ基の数は、1分子中、2以上が好ましく、2〜40がより好ましく、2〜10が更に好ましく、2が特に好ましい。
その他のエポキシ化合物の分子量は、150〜10000が好ましく、150〜2000がより好ましく、250〜400が更に好ましい。
本発明の組成物は、更に、特定脂環式エポキシ化合物以外のエポキシ化合物である、その他のエポキシ化合物を含むのが好ましい。
その他のエポキシ化合物は、1分子中に、少なくとも1個のエポキシ基(オキシラニル基)を有する化合物である。エポキシ基は、可能な場合、置換基を有していても有していなくてもよい。
その他のエポキシ化合物が有するエポキシ基の数は、1分子中、2以上が好ましく、2〜40がより好ましく、2〜10が更に好ましく、2が特に好ましい。
その他のエポキシ化合物の分子量は、150〜10000が好ましく、150〜2000がより好ましく、250〜400が更に好ましい。
その他のエポキシ化合物のエポキシ基含有量の下限値は、2.0mmol/g以上が好ましく、4.0mmol/g以上がより好ましく、5.0mmol/g以上が更に好ましい。上限値としては、20.0mmol/g以下が好ましく、15.0mmol/g以下がより好ましく、10.0mmol/g以下が更に好ましい。
なお、上記エポキシ基含有量は、エポキシ化合物1gが有する、エポキシ基の数を意図する。
その他のエポキシ化合物は、常温(23℃)で、液状であるのが好ましい。
なお、上記エポキシ基含有量は、エポキシ化合物1gが有する、エポキシ基の数を意図する。
その他のエポキシ化合物は、常温(23℃)で、液状であるのが好ましい。
その他のエポキシ化合物は、芳香族環を有するのが好ましい。上記芳香族環は、芳香族炭化水素環でも芳香族複素環でもよい。また、上記芳香族環は単環でも多環でもよい。芳香族環の炭素数は、5〜15が好ましい。
なかでも、上記芳香族環は、ベンゼン環が好ましい。また、その他のエポキシ化合物は、上記芳香族環(好ましくはベンゼン環)が2個以上単結合で連結した骨格を有するのが好ましく、ビフェニル骨格を有するのがより好ましい。
なかでも、上記芳香族環は、ベンゼン環が好ましい。また、その他のエポキシ化合物は、上記芳香族環(好ましくはベンゼン環)が2個以上単結合で連結した骨格を有するのが好ましく、ビフェニル骨格を有するのがより好ましい。
その他のエポキシ化合物は、液晶性を示してもよく示さなくてもよい。
つまり、その他のエポキシ化合物は、液晶化合物であってよい。言い換えれば、エポキシ基を有する液晶化合物もその他のエポキシ化合物として使用できる。
その他のエポキシ化合物(液晶性のその他のエポキシ化合物であってもよい)としては、例えば、少なくとも部分的に棒状構造を含む化合物(棒状化合物)、及び、少なくとも部分的に円盤状構造を含む化合物円盤状化合物が挙げられる。
中でも、得られる熱伝導材料の熱伝導性がより優れる点から棒状化合物が好ましい。
以下、棒状化合物及び円盤状化合物について詳述する。
つまり、その他のエポキシ化合物は、液晶化合物であってよい。言い換えれば、エポキシ基を有する液晶化合物もその他のエポキシ化合物として使用できる。
その他のエポキシ化合物(液晶性のその他のエポキシ化合物であってもよい)としては、例えば、少なくとも部分的に棒状構造を含む化合物(棒状化合物)、及び、少なくとも部分的に円盤状構造を含む化合物円盤状化合物が挙げられる。
中でも、得られる熱伝導材料の熱伝導性がより優れる点から棒状化合物が好ましい。
以下、棒状化合物及び円盤状化合物について詳述する。
(棒状化合物)
棒状化合物であるその他のエポキシ化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類、及び、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が挙げられる。以上のような低分子化合物だけではなく、高分子化合物も使用できる。上記高分子化合物は、低分子の反応性基を有する棒状化合物が重合した高分子化合物である。
好ましい棒状化合物としては、下記一般式(XXI)で表される棒状化合物が挙げられる。
一般式(XXI):Q1−L111−A111−L113−M−L114−A112−L112−Q2
棒状化合物であるその他のエポキシ化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類、及び、アルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が挙げられる。以上のような低分子化合物だけではなく、高分子化合物も使用できる。上記高分子化合物は、低分子の反応性基を有する棒状化合物が重合した高分子化合物である。
好ましい棒状化合物としては、下記一般式(XXI)で表される棒状化合物が挙げられる。
一般式(XXI):Q1−L111−A111−L113−M−L114−A112−L112−Q2
一般式(XXI)中、Q1及びQ2はそれぞれ独立に、エポキシ基であり、L111、L112、L113、及び、L114はそれぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を表す。A111及びA112はそれぞれ独立に、炭素数1〜20の2価の連結基(スペーサ基)を表す。Mはメソゲン基を表す。
Q1及びQ2のエポキシ基は、置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。
Q1及びQ2のエポキシ基は、置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。
一般式(XXI)中、L111、L112、L113、及び、L114はそれぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を表す。
L111、L112、L113、及び、L114で表される2価の連結基としては、それぞれ独立に、−O−、−S−、−CO−、−NR112−、−CO−O−、−O−CO−O−、−CO−NR112−、−NR112−CO−、−O−CO−、−CH2−O−、−O−CH2−、−O−CO−NR112−、−NR112−CO−O−、及び、−NR112−CO−NR112−からなる群より選ばれる2価の連結基であるのが好ましい。上記R112は炭素数1〜7のアルキル基又は水素原子である。
中でも、L113及びL114は、それぞれ独立に、−O−が好ましい。
L111及びL112は、それぞれ独立に、単結合が好ましい。
L111、L112、L113、及び、L114で表される2価の連結基としては、それぞれ独立に、−O−、−S−、−CO−、−NR112−、−CO−O−、−O−CO−O−、−CO−NR112−、−NR112−CO−、−O−CO−、−CH2−O−、−O−CH2−、−O−CO−NR112−、−NR112−CO−O−、及び、−NR112−CO−NR112−からなる群より選ばれる2価の連結基であるのが好ましい。上記R112は炭素数1〜7のアルキル基又は水素原子である。
中でも、L113及びL114は、それぞれ独立に、−O−が好ましい。
L111及びL112は、それぞれ独立に、単結合が好ましい。
一般式(XXI)中、A111及びA112は、それぞれ独立に、炭素数1〜20の2価の連結基を表す。
2価の連結基は、隣接していない酸素原子及び硫黄原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。中でも、炭素数1〜12の、アルキレン基、アルケニレン基、又は、アルキニレン基が好ましい。上記、アルキレン基、アルケニレン基、又は、アルキニレン基がエステル基を有していてもよいし、有していなくてもよい。
2価の連結基は直鎖状であるのが好ましく、また、上記2価の連結基は置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、及び、臭素原子)、シアノ基、メチル基、及び、エチル基が挙げられる。
中でも、A111及びA112は、それぞれ独立に、炭素数1〜12のアルキレン基が好ましく、メチレン基がより好ましい。
2価の連結基は、隣接していない酸素原子及び硫黄原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。中でも、炭素数1〜12の、アルキレン基、アルケニレン基、又は、アルキニレン基が好ましい。上記、アルキレン基、アルケニレン基、又は、アルキニレン基がエステル基を有していてもよいし、有していなくてもよい。
2価の連結基は直鎖状であるのが好ましく、また、上記2価の連結基は置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、及び、臭素原子)、シアノ基、メチル基、及び、エチル基が挙げられる。
中でも、A111及びA112は、それぞれ独立に、炭素数1〜12のアルキレン基が好ましく、メチレン基がより好ましい。
一般式(XXI)中、Mはメソゲン基を表し、上記メソゲン基としては、公知のメソゲン基が挙げられる。中でも、下記一般式(XXII)で表される基が好ましい。
一般式(XXII):−(W1−L115)n−W2−
一般式(XXII):−(W1−L115)n−W2−
一般式(XXII)式中、W1及びW2は、それぞれ独立に、2価の環状アルキレン基、2価の環状アルケニレン基、アリーレン基、又は、2価のヘテロ環基を表す。L115は、単結合又は2価の連結基を表す。nは、1〜4の整数を表す。
W1及びW2としては、例えば、1,4−シクロヘキセンジイル、1,4−シクロヘキサンジイル、1,4−フェニレン、ピリミジン−2,5−ジイル、ピリジン−2,5−ジイル、1,3,4−チアジアゾール−2,5−ジイル、1,3,4−オキサジアゾール−2,5−ジイル、ナフタレン−2,6−ジイル、ナフタレン−1,5−ジイル、チオフェン−2,5−ジイル、及び、ピリダジン−3,6−ジイルが挙げられる。1,4−シクロヘキサンジイルの場合、トランス体及びシス体の構造異性体のどちらの異性体であってもよく、任意の割合の混合物でもよい。中でも、トランス体が好ましい。
W1及びW2は、それぞれ置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、上述した置換基群Yで例示された基が挙げられ、より具体的には、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及び、ヨウ素原子)、シアノ基、炭素数1〜10のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、及び、プロピル基等)、炭素数1〜10のアルコキシ基(例えば、メトキシ基、及び、エトキシ基等)、炭素数1〜10のアシル基(例えば、ホルミル基、及び、アセチル基等)、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル基、及び、エトキシカルボニル基等)、炭素数1〜10のアシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、及び、プロピオニルオキシ基等)、ニトロ基、トリフルオロメチル基、及び、ジフルオロメチル基等が挙げられる。
W1が複数存在する場合、複数存在するW1は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
W1及びW2は、それぞれ置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、上述した置換基群Yで例示された基が挙げられ、より具体的には、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及び、ヨウ素原子)、シアノ基、炭素数1〜10のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、及び、プロピル基等)、炭素数1〜10のアルコキシ基(例えば、メトキシ基、及び、エトキシ基等)、炭素数1〜10のアシル基(例えば、ホルミル基、及び、アセチル基等)、炭素数1〜10のアルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル基、及び、エトキシカルボニル基等)、炭素数1〜10のアシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、及び、プロピオニルオキシ基等)、ニトロ基、トリフルオロメチル基、及び、ジフルオロメチル基等が挙げられる。
W1が複数存在する場合、複数存在するW1は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
一般式(XXII)式中、L115は、単結合又は2価の連結基を表す。L115で表される2価の連結基としては、上述したL111〜L114で表される2価の連結基の具体例が挙げられ、例えば、−CO−O−、−O−CO−、−CH2−O−、及び、−O−CH2−が挙げられる。
L115が複数存在する場合、複数存在するL115は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
L115が複数存在する場合、複数存在するL115は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
上記一般式(XXII)で表されるメソゲン基の基本骨格で好ましい骨格を、以下に例示する。上記メソゲン基は、これらの骨格に置換基が置換していてもよい。
上記骨格の中でも、得られる熱伝導シートの熱伝導性がより優れる点でビフェニル骨格が好ましい。
なお、一般式(XXI)で表される化合物は、特表平11−513019号公報(WO97/00600)に記載の方法を参照して合成できる。
棒状化合物は、特開平11−323162号公報及び特許4118691号に記載のメソゲン基を有するモノマーであってもよい。
なお、一般式(XXI)で表される化合物は、特表平11−513019号公報(WO97/00600)に記載の方法を参照して合成できる。
棒状化合物は、特開平11−323162号公報及び特許4118691号に記載のメソゲン基を有するモノマーであってもよい。
中でも、棒状化合物は、一般式(E1)で表される化合物であるのが好ましい。
一般式(E1)中、LE1は、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を表す。
中でも、LE1は、2価の連結基が好ましい。
2価の連結基は、−O−、−S−、−CO−、−NH−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、置換意を有していてもよいアルキレン基、又は、これらの2以上の組み合わせからなる基が好ましく、−O−アルキレン基−又は−アルキレン基−O−がより好ましい。
なお上記アルキレン基は、直鎖状、分岐鎖状、及び、環状のいずれでもよいが、炭素数1〜2の直鎖状アルキレン基が好ましい。
複数存在するLE1は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
中でも、LE1は、2価の連結基が好ましい。
2価の連結基は、−O−、−S−、−CO−、−NH−、−CH=CH−、−C≡C−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、置換意を有していてもよいアルキレン基、又は、これらの2以上の組み合わせからなる基が好ましく、−O−アルキレン基−又は−アルキレン基−O−がより好ましい。
なお上記アルキレン基は、直鎖状、分岐鎖状、及び、環状のいずれでもよいが、炭素数1〜2の直鎖状アルキレン基が好ましい。
複数存在するLE1は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
一般式(E1)中、LE2は、それぞれ独立に、単結合、−CH=CH−、−CO−O−、−O−CO−、−C(−CH3)=CH−、−CH=C(−CH3)−、−CH=N−、−N=CH−、−N=N−、−C≡C−、−N=N+(−O−)−、−N+(−O−)=N−、−CH=N+(−O−)−、−N+(−O−)=CH−、−CH=CH−CO−、−CO−CH=CH−、−CH=C(−CN)−、又は、−C(−CN)=CH−を表す。
中でも、LE2は、それぞれ独立に、単結合、−CO−O−、又は、−O−CO−が好ましい。
LE2が複数存在する場合、複数存在するLE2は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
中でも、LE2は、それぞれ独立に、単結合、−CO−O−、又は、−O−CO−が好ましい。
LE2が複数存在する場合、複数存在するLE2は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
一般式(E1)中、LE3は、それぞれ独立に、単結合、又は、置換基を有していてもよい、5員環若しくは6員環の芳香族環基又は5員環若しくは6員環の非芳香族環基、又は、これらの環からなる多環基を表す。
LE3で表される芳香族環基及び非芳香族環基の例としては、置換基を有していてもよい、1,4−シクロヘキサンジイル基、1,4−シクロヘキセンジイル基、1,4−フェニレン基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、1,3,4−チアジアゾール−2,5−ジイル基、1,3,4−オキサジアゾール−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、ナフタレン−1,5−ジイル基、チオフェン−2,5−ジイル基、及び、ピリダジン−3,6−ジイル基が挙げられる。1,4−シクロヘキサンジイル基の場合、トランス体及びシス体の構造異性体のどちらの異性体であってもよく、任意の割合の混合物でもよい。中でも、トランス体であるのが好ましい。
中でも、LE3は、単結合、1,4−フェニレン基、又は、1,4−シクロヘキセンジイル基が好ましい。
LE3で表される基が有する置換基は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、又は、アセチル基が好ましく、アルキル基(好ましくは炭素数1)がより好ましい。
なお、置換基が複数存在する場合、置換基は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
LE3が複数存在する場合、複数存在するLE3は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
LE3で表される芳香族環基及び非芳香族環基の例としては、置換基を有していてもよい、1,4−シクロヘキサンジイル基、1,4−シクロヘキセンジイル基、1,4−フェニレン基、ピリミジン−2,5−ジイル基、ピリジン−2,5−ジイル基、1,3,4−チアジアゾール−2,5−ジイル基、1,3,4−オキサジアゾール−2,5−ジイル基、ナフタレン−2,6−ジイル基、ナフタレン−1,5−ジイル基、チオフェン−2,5−ジイル基、及び、ピリダジン−3,6−ジイル基が挙げられる。1,4−シクロヘキサンジイル基の場合、トランス体及びシス体の構造異性体のどちらの異性体であってもよく、任意の割合の混合物でもよい。中でも、トランス体であるのが好ましい。
中でも、LE3は、単結合、1,4−フェニレン基、又は、1,4−シクロヘキセンジイル基が好ましい。
LE3で表される基が有する置換基は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、又は、アセチル基が好ましく、アルキル基(好ましくは炭素数1)がより好ましい。
なお、置換基が複数存在する場合、置換基は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
LE3が複数存在する場合、複数存在するLE3は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
一般式(E1)中、peは、0以上の整数を表す。
peが2以上の整数である場合、複数存在する(−LE3−LE2−)は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
中でも、peは、0〜2が好ましく、0又は1がより好ましく、0が更に好ましい。
peが2以上の整数である場合、複数存在する(−LE3−LE2−)は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
中でも、peは、0〜2が好ましく、0又は1がより好ましく、0が更に好ましい。
一般式(E1)中、LE4は、それぞれ独立に、置換基を表す。
置換基は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、又は、アセチル基が好ましく、アルキル基(好ましくは炭素数1)がより好ましい。
複数存在するLE4は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また、次に説明するleが2以上の整数である場合、同一の(LE4)le中に複数存在するLE4も、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
置換基は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、又は、アセチル基が好ましく、アルキル基(好ましくは炭素数1)がより好ましい。
複数存在するLE4は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また、次に説明するleが2以上の整数である場合、同一の(LE4)le中に複数存在するLE4も、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
一般式(E1)中、leは、それぞれ独立に、0〜4の整数を表す。
中でも、leは、それぞれ独立に、0〜2が好ましい。
複数存在するleは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
中でも、leは、それぞれ独立に、0〜2が好ましい。
複数存在するleは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
棒状化合物は、ビフェニル骨格を有するのが好ましい。
(円盤状化合物)
円盤状化合物であるエポキシ化合物は、少なくとも部分的に円盤状構造を有する。
円盤状構造は、少なくとも、脂環又は芳香族環を有する。特に、円盤状構造が、芳香族環を有する場合、円盤状化合物は、分子間のπ−π相互作用によるスタッキング構造の形成により柱状構造を形成しうる。
円盤状構造として、具体的には、Angew.Chem.Int. Ed. 2012, 51, 7990−7993又は特開平7−306317号公報に記載のトリフェニレン構造、並びに、特開2007−2220号公報及び特開2010−244038号公報に記載の3置換ベンゼン構造等が挙げられる。
円盤状化合物であるエポキシ化合物は、少なくとも部分的に円盤状構造を有する。
円盤状構造は、少なくとも、脂環又は芳香族環を有する。特に、円盤状構造が、芳香族環を有する場合、円盤状化合物は、分子間のπ−π相互作用によるスタッキング構造の形成により柱状構造を形成しうる。
円盤状構造として、具体的には、Angew.Chem.Int. Ed. 2012, 51, 7990−7993又は特開平7−306317号公報に記載のトリフェニレン構造、並びに、特開2007−2220号公報及び特開2010−244038号公報に記載の3置換ベンゼン構造等が挙げられる。
上記円盤状化合物は、エポキシ基を3個以上有するのが好ましい。3個以上のエポキシ基を有する円盤状化合物を含むエポキシ化合物の硬化物はガラス転移温度が高く、耐熱性が高い傾向がある。
円盤状化合物が有するエポキシ基の数は、8以下が好ましく、6以下より好ましい。
円盤状化合物が有するエポキシ基の数は、8以下が好ましく、6以下より好ましい。
円盤状化合物の具体例としては、C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol. 71, page 111 (1981) ;日本化学会編、季刊化学総説、No.22、液晶の化学、第5章、第10章第2節(1994);B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., page 1794 (1985);J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994)、及び特許第4592225号に記載されている化合物等において末端の少なくとも1個(好ましくは3個以上)をエポキシ基とした化合物が挙げられる。
円盤状化合物としては、Angew.Chem.Int. Ed. 2012, 51, 7990−7993、及び特開平7−306317号公報に記載のトリフェニレン構造、並びに特開2007−2220号公報、及び、特開2010−244038号公報に記載の3置換ベンゼン構造において末端の少なくとも1個(好ましくは3個以上)をエポキシ基とした化合物等が挙げられる。
円盤状化合物としては、Angew.Chem.Int. Ed. 2012, 51, 7990−7993、及び特開平7−306317号公報に記載のトリフェニレン構造、並びに特開2007−2220号公報、及び、特開2010−244038号公報に記載の3置換ベンゼン構造において末端の少なくとも1個(好ましくは3個以上)をエポキシ基とした化合物等が挙げられる。
上述のエポキシ化合物以外の、その他のエポキシ化合物としては、例えば、一般式(BN)で表されるエポキシ化合物が挙げられる。
一般式(DN)中、nDNは、0以上の整数を表し、0〜5が好ましく、1がより好ましい。
RDNは、単結合又は2価の連結基を表す。2価の連結基としては、−O−、−O−CO−、−CO−O−、−S−、アルキレン基(炭素数は、1〜10が好ましい。)、アリーレン基(炭素数は、6〜20が好ましい。)、又は、これらの組み合わせからなる基が好ましく、アルキレン基がより好ましく、メチレン基がより好ましい。
RDNは、単結合又は2価の連結基を表す。2価の連結基としては、−O−、−O−CO−、−CO−O−、−S−、アルキレン基(炭素数は、1〜10が好ましい。)、アリーレン基(炭素数は、6〜20が好ましい。)、又は、これらの組み合わせからなる基が好ましく、アルキレン基がより好ましく、メチレン基がより好ましい。
その他のエポキシ化合物としては、他にも、例えば、ビスフェノールA、F、S、AD等のグリシジルエーテルであるビスフェノールA型エポキシ化合物(上述の一般式(E1)において、「pe=0」かつ「LE2を−C(CH3)2−」とした化合物等)、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビスフェノールS型エポキシ化合物、ビスフェノールAD型エポキシ化合物等;水素添加したビスフェノールA型エポキシ化合物、水素添加したビスフェノールAD型エポキシ化合物等;フェノールノボラック型のグリシジルエーテル(フェノールノボラック型エポキシ化合物)、クレゾールノボラック型のグリシジルエーテル(クレゾールノボラック型エポキシ化合物)、ビスフェノールAノボラック型のグリシジルエーテル等;ジシクロペンタジエン型のグリシジルエーテル(ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物);ジヒドロキシペンタジエン型のグリシジルエーテル(ジヒドロキシペンタジエン型エポキシ化合物);ポリヒドロキシベンゼン型のグリシジルエーテル(ポリヒドロキシベンゼン型エポキシ化合物);ベンゼンポリカルボン酸型のグリシジルエステル(ベンゼンポリカルボン酸型エポキシ化合物);及び、トリスフェノールメタン型エポキシ化合物が挙げられる。
また、その他のエポキシ化合物は、特定脂環式エポキシ化合物以外の、脂環式エポキシ化合物であってもよい。
また、その他のエポキシ化合物は、特定脂環式エポキシ化合物以外の、脂環式エポキシ化合物であってもよい。
本発明の組成物がその他のエポキシ化合物を含む場合、その他のエポキシ化合物の含有量は、組成物の全固形分に対して、1.0〜25.0質量%が好ましく、3.0〜20.0質量%がより好ましい。
本発明の組成物がその他のエポキシ化合物を含む場合、特定脂環式エポキシ化合物の含有量に対する、その他のエポキシ化合物の含有量の質量比(その他のエポキシ化合物の含有量/特定脂環式エポキシ化合物の含有量)は、20/80〜80/20が好ましく、40/60〜60/40がより好ましく、45/55〜55/45が更に好ましい。
その他のエポキシ化合物は、1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
2種以上使用する場合は、その合計含有量が上記範囲内となるのが好ましい。
本発明の組成物がその他のエポキシ化合物を含む場合、特定脂環式エポキシ化合物の含有量に対する、その他のエポキシ化合物の含有量の質量比(その他のエポキシ化合物の含有量/特定脂環式エポキシ化合物の含有量)は、20/80〜80/20が好ましく、40/60〜60/40がより好ましく、45/55〜55/45が更に好ましい。
その他のエポキシ化合物は、1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
2種以上使用する場合は、その合計含有量が上記範囲内となるのが好ましい。
特定脂環式エポキシ化合物とその他のエポキシ化合物との合計含有量は、組成物の全固形分に対して、4.0〜60.0質量%が好ましく、8.0〜40.0質量%がより好ましい。
中でも、本発明の組成物がフェノール化合物を含む場合、上記合計含有量は、組成物の全固形分に対して、10.0〜27.0質量%が好ましく、12.0〜20.0質量%がより好ましい。
本発明の組成物がフェノール化合物を実質的に含まない場合、上記合計含有量は、組成物の全固形分に対して、15.0〜30.0質量%が好ましい。
なお、フェノール化合物を実質的に含まない場合とは、後述するその他のエポキシ化合物の含有量が、組成物の全固形分に対して、0.5質量%未満である場合を意図する。
中でも、本発明の組成物がフェノール化合物を含む場合、上記合計含有量は、組成物の全固形分に対して、10.0〜27.0質量%が好ましく、12.0〜20.0質量%がより好ましい。
本発明の組成物がフェノール化合物を実質的に含まない場合、上記合計含有量は、組成物の全固形分に対して、15.0〜30.0質量%が好ましい。
なお、フェノール化合物を実質的に含まない場合とは、後述するその他のエポキシ化合物の含有量が、組成物の全固形分に対して、0.5質量%未満である場合を意図する。
本発明の組成物がフェノール化合物を含む場合、組成物中における、フェノール化合物が有する水酸基の合計数に対する、特定脂環式エポキシ化合物及びその他のエポキシ化合物が有するエポキシ基の合計数のモル比(エポキシ基の合計数/水酸基の合計数)は、30/70〜70/30が好ましく、45/55〜60/40がより好ましく、50/50〜57/43が更に好ましい。
また、本発明の組成物が、本発明の組成物がフェノール化合物を含む場合、組成物中における、フェノール化合物が有する活性水素原子(水酸基における水素原子等)の合計数に対する、特定脂環式エポキシ化合物及びその他のエポキシ化合物が有するエポキシ基の合計数のモル比(エポキシ基の合計数/活性水素原子の合計数)は、30/70〜70/30が好ましく、45/55〜60/40がより好ましく、50/50〜57/43が更に好ましい。
また、組成物中における、フェノール化合物及びその他の活性水素含有化合物が有する活性水素原子の合計数に対する、特定脂環式エポキシ化合物及びその他のエポキシ化合物が有するエポキシ基の合計数のモル比(エポキシ基の合計数/活性水素原子の合計数)は、30/70〜70/30が好ましく、45/55〜60/40がより好ましく、50/50〜57/13が更に好ましい。
また、本発明の組成物が、本発明の組成物がフェノール化合物を含む場合、組成物中における、フェノール化合物が有する活性水素原子(水酸基における水素原子等)の合計数に対する、特定脂環式エポキシ化合物及びその他のエポキシ化合物が有するエポキシ基の合計数のモル比(エポキシ基の合計数/活性水素原子の合計数)は、30/70〜70/30が好ましく、45/55〜60/40がより好ましく、50/50〜57/43が更に好ましい。
また、組成物中における、フェノール化合物及びその他の活性水素含有化合物が有する活性水素原子の合計数に対する、特定脂環式エポキシ化合物及びその他のエポキシ化合物が有するエポキシ基の合計数のモル比(エポキシ基の合計数/活性水素原子の合計数)は、30/70〜70/30が好ましく、45/55〜60/40がより好ましく、50/50〜57/13が更に好ましい。
〔溶媒〕
組成物は、更に、溶媒を含んでいてもよい。
溶媒の種類は特に制限されず、有機溶媒であるのが好ましい。有機溶媒としては、例えば、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、ジクロロメタン、及び、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
組成物が溶媒を含む場合、溶媒の含有量は、組成物の固形分濃度を、20〜90質量%とする量が好ましく、30〜85質量%とする量がより好ましく、40〜85質量%とする量が更に好ましい。
組成物は、更に、溶媒を含んでいてもよい。
溶媒の種類は特に制限されず、有機溶媒であるのが好ましい。有機溶媒としては、例えば、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、ジクロロメタン、及び、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
組成物が溶媒を含む場合、溶媒の含有量は、組成物の固形分濃度を、20〜90質量%とする量が好ましく、30〜85質量%とする量がより好ましく、40〜85質量%とする量が更に好ましい。
〔その他の成分〕
本発明の組成物は、所望に応じて、更に、その他の成分を含んでもよい。
その他の成分としては、例えば、熱伝導性無機粒子の表面修飾剤、分散剤、及び、硬化促進剤等が挙げられる。
本発明の組成物は、所望に応じて、更に、その他の成分を含んでもよい。
その他の成分としては、例えば、熱伝導性無機粒子の表面修飾剤、分散剤、及び、硬化促進剤等が挙げられる。
〔組成物の製造方法〕
組成物の製造方法は特に制限されず、公知の方法を採用でき、例えば、上述した各種成分を混合して製造できる。混合する際には、各種成分を一括で混合しても、順次混合してもよい。
成分を混合する方法に特に制限はなく、公知の方法を使用できる。混合に使用する混合装置は、液中分散機が好ましく、例えば、自転公転ミキサー、高速回転せん断型撹拌機等の撹拌機、コロイドミル、ロールミル、高圧噴射式分散機、超音波分散機、ビーズミル、及び、ホモジナイザーが挙げられる。混合装置は1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。混合の前後、及び/又は、同時に、脱気処理を行ってもよい。
組成物の製造方法は特に制限されず、公知の方法を採用でき、例えば、上述した各種成分を混合して製造できる。混合する際には、各種成分を一括で混合しても、順次混合してもよい。
成分を混合する方法に特に制限はなく、公知の方法を使用できる。混合に使用する混合装置は、液中分散機が好ましく、例えば、自転公転ミキサー、高速回転せん断型撹拌機等の撹拌機、コロイドミル、ロールミル、高圧噴射式分散機、超音波分散機、ビーズミル、及び、ホモジナイザーが挙げられる。混合装置は1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。混合の前後、及び/又は、同時に、脱気処理を行ってもよい。
〔組成物の硬化方法〕
本発明の組成物を硬化して熱伝導材料が得られる。
組成物を硬化させるための硬化方法は、特に制限されないが、熱硬化反応が好ましい。
熱硬化反応の際の加熱温度は特に制限されない。例えば、50〜250℃の範囲で適宜選択すればよい。また、熱硬化反応を行う際には、温度の異なる加熱処理を複数回にわたって実施してもよい。
硬化処理は、フィルム状又はシート状とした組成物について行うのが好ましい。具体的には、例えば、組成物を塗布成膜し硬化反応を行えばよい。
硬化処理を行う際は、基材上に組成物を塗布して塗膜を形成してから硬化させるのが好ましい。この際、基材上に形成した塗膜に、更に異なる基材を接触させてから硬化処理を行ってもよい。硬化後に得られた硬化物(熱伝導材料)は、基材の一方又は両方と分離してもよいし分離しなくてもよい。
また、硬化処理を行う際に、別々の基材上に組成物を塗布して、それぞれ塗膜を形成し、得られた塗膜同士を接触させた状態で硬化処理を行ってもよい。硬化後に得られた硬化物(熱伝導材料)は、基材の一方又は両方と分離してもよいし分離しなくてもよい。
硬化処理の際には、プレス加工を行ってもよい。プレス加工に使用するプレスに制限はなく、例えば、平板プレスを使用してもよいしロールプレスを使用してもよい。
ロールプレスを使用する場合は、例えば、基材上に塗膜を形成して得た塗膜付き基材を、2本のロールが対向する1対のロールに挟持し、上記1対のロールを回転させて上記塗膜付き基材を通過させながら、上記塗膜付き基材の膜厚方向に圧力を付加するのが好ましい。上記塗膜付き基材は、塗膜の片面にのみ基材が存在していてもよいし、塗膜の両面に基材が存在していてもよい。上記塗膜付き基材は、ロールプレスに1回だけ通過させてもよいし複数回通過させてもよい。
平板プレスによる処理とロールプレスによる処理とは一方のみを実施してもよいし両方を実施してもよい。
本発明の組成物を硬化して熱伝導材料が得られる。
組成物を硬化させるための硬化方法は、特に制限されないが、熱硬化反応が好ましい。
熱硬化反応の際の加熱温度は特に制限されない。例えば、50〜250℃の範囲で適宜選択すればよい。また、熱硬化反応を行う際には、温度の異なる加熱処理を複数回にわたって実施してもよい。
硬化処理は、フィルム状又はシート状とした組成物について行うのが好ましい。具体的には、例えば、組成物を塗布成膜し硬化反応を行えばよい。
硬化処理を行う際は、基材上に組成物を塗布して塗膜を形成してから硬化させるのが好ましい。この際、基材上に形成した塗膜に、更に異なる基材を接触させてから硬化処理を行ってもよい。硬化後に得られた硬化物(熱伝導材料)は、基材の一方又は両方と分離してもよいし分離しなくてもよい。
また、硬化処理を行う際に、別々の基材上に組成物を塗布して、それぞれ塗膜を形成し、得られた塗膜同士を接触させた状態で硬化処理を行ってもよい。硬化後に得られた硬化物(熱伝導材料)は、基材の一方又は両方と分離してもよいし分離しなくてもよい。
硬化処理の際には、プレス加工を行ってもよい。プレス加工に使用するプレスに制限はなく、例えば、平板プレスを使用してもよいしロールプレスを使用してもよい。
ロールプレスを使用する場合は、例えば、基材上に塗膜を形成して得た塗膜付き基材を、2本のロールが対向する1対のロールに挟持し、上記1対のロールを回転させて上記塗膜付き基材を通過させながら、上記塗膜付き基材の膜厚方向に圧力を付加するのが好ましい。上記塗膜付き基材は、塗膜の片面にのみ基材が存在していてもよいし、塗膜の両面に基材が存在していてもよい。上記塗膜付き基材は、ロールプレスに1回だけ通過させてもよいし複数回通過させてもよい。
平板プレスによる処理とロールプレスによる処理とは一方のみを実施してもよいし両方を実施してもよい。
また、硬化処理は、組成物を半硬化状態にした時点で終了してもよい。半硬化状態の本発明の熱伝導材料を、使用されるデバイス等に接触するように配置した後、更に加熱等により硬化を進行させ、本硬化させてもよい。上記本硬化させる際の加熱等によって、デバイスと本発明の熱伝導材料とが接着するのも好ましい。
硬化反応を含む熱伝導材料の作製については、「高熱伝導性コンポジット材料」(シーエムシー出版、竹澤由高著)を参照できる。
硬化反応を含む熱伝導材料の作製については、「高熱伝導性コンポジット材料」(シーエムシー出版、竹澤由高著)を参照できる。
熱伝導材料の形状に特に制限はなく、用途に応じて様々な形状に成形できる。成形された熱伝導材料の典型的な形状としては、例えば、シート状が挙げられる。
つまり、本発明の組成物を用いて得られる熱伝導材料は、熱伝導シートであるのも好ましい。
また、本発明の組成物を用いて得られる熱伝導材料の熱伝導性は異方的ではなく等方的であるのが好ましい。
つまり、本発明の組成物を用いて得られる熱伝導材料は、熱伝導シートであるのも好ましい。
また、本発明の組成物を用いて得られる熱伝導材料の熱伝導性は異方的ではなく等方的であるのが好ましい。
熱伝導材料は、絶縁性(電気絶縁性)であるのが好ましい。言い換えると、本発明の組成物は、熱伝導性絶縁組成物であるのが好ましい。
例えば、熱伝導材料の23℃相対湿度65%における体積抵抗率は、1010Ω・cm以上が好ましく、1012Ω・cm以上がより好ましく、1014Ω・cm以上が更に好ましい。上限は特に制限されないが、通常1018Ω・cm以下である。
例えば、熱伝導材料の23℃相対湿度65%における体積抵抗率は、1010Ω・cm以上が好ましく、1012Ω・cm以上がより好ましく、1014Ω・cm以上が更に好ましい。上限は特に制限されないが、通常1018Ω・cm以下である。
[熱伝導材料の用途]
本発明の組成物を用いて得られる熱伝導材料は放熱シート等の放熱材として使用でき、各種デバイスの放熱用途に使用できる。より具体的には、デバイス上に本発明の熱伝導材料を含む熱伝導層を配置して熱伝導層付きデバイスを作製して、デバイスからの発熱を効率的に熱伝導層で放熱できる。
本発明の組成物を用いて得られる熱伝導材料は十分な熱伝導性を有するとともに、高い耐熱性を有しているため、パーソナルコンピュータ、一般家電、及び、自動車等の様々な電気機器に用いられているパワー半導体デバイスの放熱用途に適している。
更に、本発明の組成物を用いて得られる熱伝導材料は、半硬化状態であっても十分な熱伝導性を有するため、各種装置の部材の隙間等の、光硬化のための光を到達させるのが困難な部位に配置する放熱材としても使用できる。また、接着性にも優れるため、熱伝導性を有する接着剤としての使用も可能である。
本発明の組成物を用いて得られる熱伝導材料は放熱シート等の放熱材として使用でき、各種デバイスの放熱用途に使用できる。より具体的には、デバイス上に本発明の熱伝導材料を含む熱伝導層を配置して熱伝導層付きデバイスを作製して、デバイスからの発熱を効率的に熱伝導層で放熱できる。
本発明の組成物を用いて得られる熱伝導材料は十分な熱伝導性を有するとともに、高い耐熱性を有しているため、パーソナルコンピュータ、一般家電、及び、自動車等の様々な電気機器に用いられているパワー半導体デバイスの放熱用途に適している。
更に、本発明の組成物を用いて得られる熱伝導材料は、半硬化状態であっても十分な熱伝導性を有するため、各種装置の部材の隙間等の、光硬化のための光を到達させるのが困難な部位に配置する放熱材としても使用できる。また、接着性にも優れるため、熱伝導性を有する接着剤としての使用も可能である。
本発明の組成物を用いて得られる熱伝導材料は、本組成物から形成される部材以外の、他の部材と組み合わせて使用されてもよい。
例えば、シート状の熱伝導材料(熱伝導シート)は、本組成物から形成された層の他の、シート状の支持体と組み合わせられていてもよい。
シート状の支持体としては、プラスチックフィルム、金属フィルム、又は、ガラス板が挙げられる。プラスチックフィルムの材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体、及び、シリコーンが挙げられる。金属フィルムとしては、銅フィルムが挙げられる。
シート状の熱伝導材料(熱伝導シート)の膜厚は、100〜300μmが好ましく、150〜250μmがより好ましい。
例えば、シート状の熱伝導材料(熱伝導シート)は、本組成物から形成された層の他の、シート状の支持体と組み合わせられていてもよい。
シート状の支持体としては、プラスチックフィルム、金属フィルム、又は、ガラス板が挙げられる。プラスチックフィルムの材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体、及び、シリコーンが挙げられる。金属フィルムとしては、銅フィルムが挙げられる。
シート状の熱伝導材料(熱伝導シート)の膜厚は、100〜300μmが好ましく、150〜250μmがより好ましい。
以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、及び、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更できる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきではない。
〔組成物の調製及び評価〕
[各種成分]
以下に、実施例及び比較例で使用した各種成分を示す。
<エポキシ化合物>
以下に、実施例及び比較例で使用したエポキシ化合物を示す。
なお、エポキシ化合物A−1、及び、A−2が、特定脂環式エポキシ化合物に該当する。
[各種成分]
以下に、実施例及び比較例で使用した各種成分を示す。
<エポキシ化合物>
以下に、実施例及び比較例で使用したエポキシ化合物を示す。
なお、エポキシ化合物A−1、及び、A−2が、特定脂環式エポキシ化合物に該当する。
<カチオン重合開始剤>
以下に、実施例及び比較例で使用したカチオン重合開始剤を示す。
・C−1:三新化学工業社製 SI−150L(芳香族スルホニウムカチオンを有するオニウム塩である熱カチオン重合開始剤)
以下に、実施例及び比較例で使用したカチオン重合開始剤を示す。
・C−1:三新化学工業社製 SI−150L(芳香族スルホニウムカチオンを有するオニウム塩である熱カチオン重合開始剤)
<フェノール化合物>
以下に、実施例及び比較例で使用したフェノール化合物を示す。
なお、実施例で使用したフェノール化合物D−1は、米国特許第4992596号明細書を参考に合成した。
以下に、実施例及び比較例で使用したフェノール化合物を示す。
なお、実施例で使用したフェノール化合物D−1は、米国特許第4992596号明細書を参考に合成した。
<熱伝導性無機粒子>
以下に、実施例及び比較例で使用した熱伝導性無機粒子を示す。
なお、
・E−1:モメンティブ社製 PTX60(凝集状窒化ホウ素、平均粒径:60μm)
・E−2:モメンティブ社製 PT110(鱗片状窒化ホウ素、平均粒径:45μm)
以下に、実施例及び比較例で使用した熱伝導性無機粒子を示す。
なお、
・E−1:モメンティブ社製 PTX60(凝集状窒化ホウ素、平均粒径:60μm)
・E−2:モメンティブ社製 PT110(鱗片状窒化ホウ素、平均粒径:45μm)
[組成物の調製]
溶媒(シクロペンタノン)に、下記表1に示す固形分の配合となるように各成分を添加して混合物を調製した。
得られた混合物を自転公転ミキサー(THINKY社製、あわとり練太郎ARE−310)で5分間処理して、各実施例又は比較例の組成物(熱伝導材料形成用組成物)を得た。
ただし、混合物中の溶媒の量は、得られる組成物の固形分濃度が50〜80質量%になる量とした。
なお、組成物の固形分濃度は、組成物の粘度がそれぞれ同程度になるように、上記範囲内で組成物ごとに調整した。
溶媒(シクロペンタノン)に、下記表1に示す固形分の配合となるように各成分を添加して混合物を調製した。
得られた混合物を自転公転ミキサー(THINKY社製、あわとり練太郎ARE−310)で5分間処理して、各実施例又は比較例の組成物(熱伝導材料形成用組成物)を得た。
ただし、混合物中の溶媒の量は、得られる組成物の固形分濃度が50〜80質量%になる量とした。
なお、組成物の固形分濃度は、組成物の粘度がそれぞれ同程度になるように、上記範囲内で組成物ごとに調整した。
[評価]
<熱伝導性>
アプリケーターを用いて、離型処理したポリエステルフィルム(NP−100A パナック社製、膜厚100μm)の離型面上に、調製した組成物を均一に塗布し、120℃で5分間放置して塗膜を得た。
このような塗膜付きポリエステルフィルムを2枚作製し、2枚の塗膜付きポリエステルフィルム同士を塗膜面同士で貼り合せてから、空気下で熱プレス(熱板温度65℃、圧力12MPaで1分間処理)することで半硬化膜を得た。得られた半硬化膜を空気下で熱プレス(熱板温度160℃、圧力12MPaで20分間処理した後、更に、常圧下で220℃90分)で処理して塗膜を硬化し、樹脂シートを得た。樹脂シートの両面にあるポリエステルフィルムを剥がし、平均膜厚200μmの熱伝導シートを得た。
<熱伝導性>
アプリケーターを用いて、離型処理したポリエステルフィルム(NP−100A パナック社製、膜厚100μm)の離型面上に、調製した組成物を均一に塗布し、120℃で5分間放置して塗膜を得た。
このような塗膜付きポリエステルフィルムを2枚作製し、2枚の塗膜付きポリエステルフィルム同士を塗膜面同士で貼り合せてから、空気下で熱プレス(熱板温度65℃、圧力12MPaで1分間処理)することで半硬化膜を得た。得られた半硬化膜を空気下で熱プレス(熱板温度160℃、圧力12MPaで20分間処理した後、更に、常圧下で220℃90分)で処理して塗膜を硬化し、樹脂シートを得た。樹脂シートの両面にあるポリエステルフィルムを剥がし、平均膜厚200μmの熱伝導シートを得た。
各組成物を用いて得られた、それぞれの熱伝導シートを用いて、熱伝導性評価を実施した。下記の方法で熱伝導率の測定を行い、下記の基準に従って熱伝導性を評価した。
(熱伝導率(W/m・k)の測定)
(1)NETZSCH社製の「LFA467」を用いて、レーザーフラッシュ法で熱伝導シートの厚み方向の熱拡散率を測定した。
(2)メトラー・トレド社製の天秤「XS204」を用いて、熱伝導シートの比重をアルキメデス法(「固体比重測定キット」使用)で測定した。
(3)セイコーインスツル社製の「DSC320/6200」を用い、10℃/分の昇温条件の下、25℃における熱伝導シートの比熱を求めた。
(4)得られた熱拡散率に比重及び比熱を乗じて、熱伝導シートの熱伝導率を算出した。
(1)NETZSCH社製の「LFA467」を用いて、レーザーフラッシュ法で熱伝導シートの厚み方向の熱拡散率を測定した。
(2)メトラー・トレド社製の天秤「XS204」を用いて、熱伝導シートの比重をアルキメデス法(「固体比重測定キット」使用)で測定した。
(3)セイコーインスツル社製の「DSC320/6200」を用い、10℃/分の昇温条件の下、25℃における熱伝導シートの比熱を求めた。
(4)得られた熱拡散率に比重及び比熱を乗じて、熱伝導シートの熱伝導率を算出した。
(評価基準)
測定された熱伝導率を下記基準に照らして区分し、熱伝導性の評価とした。
「AA」:10W/m・K以上
「A」: 8W/m・K以上10W/m・K未満
「B」: 5W/m・K以上8W/m・K未満
「C」: 5W/m・K未満
結果を表1に示す。
測定された熱伝導率を下記基準に照らして区分し、熱伝導性の評価とした。
「AA」:10W/m・K以上
「A」: 8W/m・K以上10W/m・K未満
「B」: 5W/m・K以上8W/m・K未満
「C」: 5W/m・K未満
結果を表1に示す。
[結果]
以下、表1を示す。
表1中、「ビフェニル」の欄は、使用したその他のエポキシ化合物が、ビフェニル骨格を有するか否かを示す。本要件を満たす場合はAとし、満たさない場合をBとした。
「凝集/焼結」の欄は、使用した熱伝導性無機粒子が、1次粒子が凝集又は焼結してなる2次粒子であるか否かを示す。本要件を満たす場合はAとし、満たさない場合をBとした。
以下、表1を示す。
表1中、「ビフェニル」の欄は、使用したその他のエポキシ化合物が、ビフェニル骨格を有するか否かを示す。本要件を満たす場合はAとし、満たさない場合をBとした。
「凝集/焼結」の欄は、使用した熱伝導性無機粒子が、1次粒子が凝集又は焼結してなる2次粒子であるか否かを示す。本要件を満たす場合はAとし、満たさない場合をBとした。
表に示す結果より、組成物が、その他のエポキシ化合物としてビフェニル骨格を有するエポキシ化合物を含む場合、本発明の効果がより優れることが確認された(実施例2と実施例1、3との比較。実施例4と実施例5との比較)。
組成物における、熱伝導性無機粒子の含有量が、組成物の全固形分に対して、70質量%以上である場合、本発明の効果がより優れることが確認された(実施例6と実施例7との比較)。
組成物がフェノール化合物を含む場合、本発明の効果がより優れることが確認された(実施例6と実施例2との比較)。
熱伝導性無機粒子が、1次粒子が凝集又は焼結してなる2次粒子である場合、本発明の効果がより優れることが確認された(実施例6と実施例8との比較)。
Claims (12)
- 一般式(1)で表される化合物、一般式(2)で表される化合物、及び、一般式(3)で表される化合物からなる群から選択される1種以上の特定脂環式エポキシ化合物と、
熱伝導性無機粒子と、
カチオン重合開始剤と、を含む、熱伝導材料形成用組成物。
ただし、b=eである。
Aは、−CR17R18−を表す。
R01〜R18は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
CPは、Dが無結合である場合、−CR32R33−を表し、Dが−CR49R50−である場合、>CR33−を表す。
CSは、Dが無結合である場合、−CR46R47−を表し、Dが−CR49R50−である場合、>CR47−を表す。
Eは、無結合又は−CR51R52−を表す。
CQは、Eが無結合である場合、−CR35R36−を表し、Eが−CR51R52−である場合、>CR36−を表す。
CRは、Eが無結合である場合、−CR43R44−を表し、Eが−CR51R52−である場合、>CR44−を表す。
R31〜R52は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
CTは、Gが無結合である場合、−CR62R63−を表し、Gが−CR71R72−である場合、>CR63−を表す。
CUは、Gが無結合である場合、−CR68R69−を表し、Gが−CR71R72−である場合、>CR69−を表す。
R61〜R63及びR66〜R72は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
Qは、一般式(3a)で表される基、又は、一般式(3b)で表される基を表す。
R64、R65、R73、及び、R74は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。 - 前記熱伝導性無機粒子の平均粒径が20μm以上であり、
前記熱伝導性無機粒子の含有量が、前記熱伝導材料形成用組成物の全固形分に対して、60〜95質量%である、請求項1に記載の熱伝導材料形成用組成物。 - 前記熱伝導性無機粒子の含有量が、前記熱伝導材料形成用組成物の全固形分に対して、70〜90質量%である、請求項2に記載の熱伝導材料形成用組成物。
- 前記熱伝導性無機粒子が、1次粒子が凝集又は焼結してなる2次粒子である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の熱伝導材料形成用組成物。
- 前記熱伝導性無機粒子が、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、及び、炭化ケイ素からなる群から選択される1種以上の無機化合物を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の熱伝導材料形成用組成物。
- 更に、フェノール化合物を含む、請求項1〜5のいずれか1項に記載の熱伝導材料形成用組成物。
- 前記フェノール化合物の水酸基含有量が、10.5mmol/g以上である、請求項6に記載の熱伝導材料形成用組成物。
- 更に、前記特定脂環式エポキシ化合物とは異なるエポキシ化合物である、その他のエポキシ化合物を含み、
前記その他のエポキシ化合物が、芳香族環を有する、請求項1〜7のいずれか1項に記載の熱伝導材料形成用組成物。 - 前記その他のエポキシ化合物が、ビフェニル骨格を有する、請求項8に記載の熱伝導材料形成用組成物。
- 前記カチオン重合開始剤が、熱カチオン重合開始剤である、請求項1〜9のいずれか1項に記載の熱伝導材料形成用組成物。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載の熱伝導材料形成用組成物を硬化して形成される、熱伝導材料。
- シート状である、請求項11に記載の熱伝導材料。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019014207A JP2020122070A (ja) | 2019-01-30 | 2019-01-30 | 熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019014207A JP2020122070A (ja) | 2019-01-30 | 2019-01-30 | 熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020122070A true JP2020122070A (ja) | 2020-08-13 |
Family
ID=71992220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019014207A Pending JP2020122070A (ja) | 2019-01-30 | 2019-01-30 | 熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2020122070A (ja) |
-
2019
- 2019-01-30 JP JP2019014207A patent/JP2020122070A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102286095B1 (ko) | 열전도 재료, 열전도층 부착 디바이스, 열전도 재료 형성용 조성물, 액정성 원반상 화합물 | |
KR102338611B1 (ko) | 표면 수식 무기 질화물, 조성물, 열전도 재료, 열전도층 부착 디바이스 | |
JP6737908B2 (ja) | 硬化性組成物、熱伝導材料、熱伝導層付きデバイス | |
JP7191988B2 (ja) | 熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料 | |
JP7221307B2 (ja) | 組成物、熱伝導シート、熱伝導層付きデバイス | |
JP7367063B2 (ja) | 窒化ホウ素粒子、熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料、熱伝導シート、熱伝導層付きデバイス | |
JP7182692B2 (ja) | 組成物、熱伝導材料 | |
JP2020122070A (ja) | 熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料 | |
JP7183307B2 (ja) | 熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料、熱伝導シート、熱伝導層付きデバイス | |
JP7064408B2 (ja) | 組成物、熱伝導シート、熱伝導層付きデバイス | |
JP6997215B2 (ja) | 組成物、熱伝導材料、熱伝導層付きデバイス、及び熱伝導材料の製造方法 | |
JP7303319B2 (ja) | 熱伝導材料の製造方法、熱伝導材料、熱伝導シート、熱伝導層付きデバイス | |
JP7440626B2 (ja) | 硬化性組成物、熱伝導材料、熱伝導シート、熱伝導層付きデバイス、化合物 | |
JP2019116595A (ja) | 熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料、熱伝導層付きデバイス | |
WO2022137994A1 (ja) | 熱伝導層形成用シート、熱伝導層形成用シートの製造方法 | |
JP7245953B2 (ja) | 熱伝導材料形成用組成物、熱伝導シート、熱伝導性多層シート、及び、熱伝導層付きデバイス | |
JP7136906B2 (ja) | 熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料、熱伝導シート、熱伝導層付きデバイス、膜 | |
JP2022098178A (ja) | 熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料、熱伝導シート、熱伝導層付きデバイス | |
JP2022061152A (ja) | 熱伝導材料形成用組成物、硬化物、熱伝導シート、熱伝導層付きデバイス | |
JP2021054922A (ja) | 熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料、熱伝導シート、熱伝導層付きデバイス | |
CN115066465A (zh) | 组合物、导热材料、导热片及带导热层的器件 | |
WO2022153807A1 (ja) | 硬化性組成物、熱伝導材料、熱伝導シート、熱伝導層付きデバイス |