JP7183307B2 - COMPOSITION FOR HEAT CONDUCTIVE MATERIAL, HEAT CONDUCTIVE MATERIAL, HEAT CONDUCTIVE SHEET, DEVICE WITH HEAT CONDUCTIVE LAYER - Google Patents
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Description
本発明は、熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料、熱伝導シート、及び、熱伝導層付きデバイスに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a composition for forming a thermally conductive material, a thermally conductive material, a thermally conductive sheet, and a device with a thermally conductive layer.
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には「窒化ホウ素粒子(A)とエポキシ樹脂(B)とフェノール樹脂(C)とを含有する熱硬化性接着剤からなる…絶縁樹脂層を通じて放熱させるべく用いられる…放熱用部材。(請求項1)」が開示されている。2. Description of the Related Art In recent years, power semiconductor devices used in various electrical equipment such as personal computers, general household appliances, and automobiles have rapidly been miniaturized. It is becoming difficult to control the heat generated from high-density power semiconductor devices due to miniaturization.
In order to deal with such problems, thermally conductive materials are used to promote heat dissipation from power semiconductor devices.
For example, in Patent Document 1, "A thermosetting adhesive containing boron nitride particles (A), an epoxy resin (B), and a phenolic resin (C) ... used to dissipate heat through an insulating resin layer ... for heat dissipation A member.(Claim 1)” is disclosed.
本発明者らは、特許文献1に記載された絶縁樹脂層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。 The present inventors studied the insulating resin layer described in Patent Document 1 and found that there is room for improvement in terms of thermal conductivity.
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、熱伝導シート、及び、熱伝導層付きデバイスを提供することをも課題とする。Accordingly, an object of the present invention is to provide a composition for forming a thermally conductive material that can provide a thermally conductive material having excellent thermal conductivity.
Another object of the present invention is to provide a thermally conductive material, a thermally conductive sheet, and a device with a thermally conductive layer which are formed from the composition for forming a thermally conductive material.
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。 As a result of intensive studies aimed at solving the above problems, the inventors of the present invention have found that the above problems can be solved by the following configuration.
〔1〕
フェノール化合物、エポキシ化合物、及び、無機物を含む熱伝導材料形成用組成物であって、
上記フェノール化合物が、フェノール性水酸基及びスピロ構造を有するスピロフェノール化合物を含むか、
上記エポキシ化合物が、エポキシ基及びスピロ構造を有するスピロエポキシ化合物を含むかの、少なくとも一方を満たす、熱伝導材料形成用組成物。
〔2〕
スピロフェノール化合物を含む、〔1〕に記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔3〕
スピロフェノール化合物を含み、上記スピロフェノール化合物が、後述する一般式(1)で表される化合物である、〔1〕又は〔2〕に記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔4〕
スピロフェノール化合物を含み、上記スピロフェノール化合物が、後述する一般式(2)で表される化合物である、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔5〕
上記スピロフェノール化合物の水酸基含有量が、6.5mmol/g以上である、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔6〕
上記スピロフェノール化合物の分子量が、400以下である、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔7〕
上記無機物が、無機窒化物を含む、〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔8〕
上記無機窒化物が、窒化ホウ素を含む、〔7〕に記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔9〕
更に、上記無機物の表面修飾剤を含む、〔1〕~〔8〕のいずれかに記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔10〕
上記表面修飾剤が、縮環骨格又はトリアジン骨格を有する、〔9〕に記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔11〕
更に、硬化促進剤を含む、〔1〕~〔10〕のいずれかに記載の熱伝導材料形成用組成物。
〔12〕
〔1〕~〔11〕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得られる、熱伝導材料。
〔13〕
〔12〕に記載の熱伝導材料からなる、熱伝導シート。
〔14〕
デバイスと、上記デバイス上に配置された〔13〕に記載の熱伝導シートを含む熱伝導層とを有する、熱伝導層付きデバイス。[1]
A composition for forming a thermally conductive material containing a phenolic compound, an epoxy compound, and an inorganic substance,
whether the phenol compound comprises a spirophenol compound having a phenolic hydroxyl group and a spiro structure;
A composition for forming a heat conductive material, wherein the epoxy compound satisfies at least one of an epoxy group and a spiro epoxy compound having a spiro structure.
[2]
The composition for forming a thermally conductive material according to [1], which contains a spirophenol compound.
[3]
The composition for forming a heat conductive material according to [1] or [2], which contains a spirophenol compound, and the spirophenol compound is a compound represented by the general formula (1) described later.
[4]
The composition for forming a thermally conductive material according to any one of [1] to [3], which contains a spirophenol compound, and the spirophenol compound is a compound represented by the general formula (2) described below.
[5]
The composition for forming a heat conductive material according to any one of [1] to [4], wherein the spirophenol compound has a hydroxyl group content of 6.5 mmol/g or more.
[6]
The composition for forming a heat conductive material according to any one of [1] to [5], wherein the spirophenol compound has a molecular weight of 400 or less.
[7]
The composition for forming a thermally conductive material according to any one of [1] to [6], wherein the inorganic substance contains an inorganic nitride.
[8]
The composition for forming a thermally conductive material according to [7], wherein the inorganic nitride contains boron nitride.
[9]
The composition for forming a thermally conductive material according to any one of [1] to [8], further comprising the inorganic surface modifier.
[10]
The composition for forming a heat conductive material according to [9], wherein the surface modifier has a condensed ring skeleton or a triazine skeleton.
[11]
The composition for forming a thermally conductive material according to any one of [1] to [10], further comprising a curing accelerator.
[12]
A thermally conductive material obtained by curing the composition for forming a thermally conductive material according to any one of [1] to [11].
[13]
A thermally conductive sheet made of the thermally conductive material according to [12].
[14]
A device with a thermally conductive layer, comprising: a device; and a thermally conductive layer containing the thermally conductive sheet of [13] disposed on the device.
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、熱伝導シート、及び、熱伝導層付きデバイスを提供できる。ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the composition for thermally-conductive-material formation which can give the thermally-conductive material excellent in thermal conductivity can be provided.
Further, according to the present invention, it is possible to provide a thermally conductive material, a thermally conductive sheet, and a device with a thermally conductive layer formed from the composition for forming a thermally conductive material.
以下、本発明の熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料、熱伝導シート、及び、熱伝導層付きデバイス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つがオキソ基(-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。Hereinafter, the composition for forming a thermally conductive material, the thermally conductive material, the thermally conductive sheet, and the device with a thermally conductive layer of the present invention will be described in detail.
The description of the constituent elements described below may be made based on representative embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments.
In this specification, a numerical range represented by "-" means a range including the numerical values before and after "-" as lower and upper limits.
In the present specification, an epoxy group is a functional group also called an oxiranyl group. For example, two adjacent carbon atoms of a saturated hydrocarbon ring group are bonded by an oxo group (--O--) to form an oxirane ring. Epoxy groups also include groups such as Epoxy groups may or may not have substituents (such as methyl groups) where possible.
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。 Moreover, in this specification, the description of "(meth)acryloyl group" means "either one or both of acryloyl group and methacryloyl group". Moreover, the description "(meth)acrylamide group" means "either one or both of an acrylamide group and a methacrylamide group".
本明細書において、酸無水物基は、1価の基であってもよく、2価の基であってもよい。なお、酸無水物基が1価の基を表す場合、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、及び、無水トリメリット酸等の酸無水物から任意の水素原子を除いて得られる置換基が挙げられる。また、酸無水物基が2価の基を表す場合、*-CO-O-CO-*で表される基を意図する(*は結合位置を表す)。 In this specification, the acid anhydride group may be a monovalent group or a divalent group. When the acid anhydride group represents a monovalent group, substitution obtained by removing any hydrogen atom from acid anhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride, pyromellitic anhydride, and trimellitic anhydride groups. Also, when the acid anhydride group represents a divalent group, it is intended to be a group represented by *--CO--O--CO--* (* represents a bonding position).
なお、本明細書において、置換また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し、有していなくてもよい。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」又は「でもよい」等の表現は、「してもよい」又は「でもよい」等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。In this specification, for substituents and the like that do not specify whether they are substituted or unsubstituted, if possible, further substituents (for example, the group of substituents described below Y) may or may not be present. For example, the expression "alkyl group" means a substituted or unsubstituted alkyl group as long as the intended effect is not impaired.
In this specification, expressions such as "may" or "may" may or may not meet the conditions set as "may" or "may". intended to For example, "optionally having a substituent" also includes "optionally having no substituent".
Moreover, in the present specification, the type of substituent, the position of the substituent, and the number of substituents in the case of "optionally having a substituent" are not particularly limited. The number of substituents may be, for example, 1 or 2 or more.
Examples of substituents include monovalent nonmetallic atomic groups excluding hydrogen atoms, which can be selected from the following substituent group Y, for example.
As used herein, the halogen atom includes, for example, a chlorine atom, a fluorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
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。Substituent group Y:
Halogen atoms (-F, -Br, -Cl, -I, etc.), hydroxyl groups, amino groups, carboxylic acid groups and their conjugate base groups, carboxylic anhydride groups, cyanate ester groups, unsaturated polymerizable groups, epoxy groups, oxetanyl group, aziridinyl group, thiol group, isocyanate group, thioisocyanate group, aldehyde group, alkoxy group, aryloxy group, alkylthio group, arylthio group, alkyldithio group, aryldithio group, N-alkylamino group, N,N-dialkylamino group, N-arylamino group, N,N-diarylamino group, N-alkyl-N-arylamino group, acyloxy group, carbamoyloxy group, N-alkylcarbamoyloxy group, N-arylcarbamoyloxy group, N,N -dialkylcarbamoyloxy group, N,N-diarylcarbamoyloxy group, N-alkyl-N-arylcarbamoyloxy group, alkylsulfoxy group, arylsulfoxy group, acylthio group, acylamino group, N-alkylacylamino group, N -aryl acylamino group, ureido group, N'-alkylureido group, N',N'-dialkylureido group, N'-arylureido group, N',N'-diarylureido group, N'-alkyl-N' -arylureido group, N-alkylureido group, N-arylureido group, N'-alkyl-N-alkylureido group, N'-alkyl-N-arylureido group, N',N'-dialkyl-N-alkyl ureido group, N',N'-dialkyl-N-arylureido group, N'-aryl-N-alkylureido group, N'-aryl-N-arylureido group, N',N'-diaryl-N-alkyl ureido group, N',N'-diaryl-N-arylureido group, N'-alkyl-N'-aryl-N-alkylureido group, N'-alkyl-N'-aryl-N-arylureido group, alkoxy carbonylamino group, aryloxycarbonylamino group, N-alkyl-N-alkoxycarbonylamino group, N-alkyl-N-aryloxycarbonylamino group, N-aryl-N-alkoxycarbonylamino group, N-aryl-N- aryloxycarbonylamino group, formyl group, acyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, carbamoyl group, N-alkylcarbamoyl group, N,N-dialkylcarbamoyl group, N-arylcarbamoyl group, N,N-diaryl carbamoyl group, N-alkyl-N-arylcarbamoyl group, alkylsulfinyl group, arylsulfinyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, sulfo group (—SO 3 H) and its conjugate base group, alkoxysulfonyl group, aryloxysulfonyl group, sulfinamoyl group, N-alkylsulfinamoyl group, N,N-dialkylsulfinamoyl group, N-arylsulfinamoyl group, N,N-diarylsulfinamoyl group, N-alkyl-N-arylsulfina moyl group, sulfamoyl group, N-alkylsulfamoyl group, N,N-dialkylsulfamoyl group, N-arylsulfamoyl group, N,N-diarylsulfamoyl group, N-alkyl-N-arylsulfamoyl group famoyl group, N-acylsulfamoyl group and its conjugate base group, N-alkylsulfonylsulfamoyl group (—SO 2 NHSO 2 (alkyl)) and its conjugate base group, N-arylsulfonylsulfamoyl group ( —SO 2 NHSO 2 (aryl)) and its conjugate base group, N-alkylsulfonylcarbamoyl group (—CONHSO 2 (alkyl)) and its conjugate base group, N-arylsulfonylcarbamoyl group (—CONHSO 2 (aryl)) and Its conjugate base group, alkoxysilyl group (-Si(Oalkyl) 3 ), aryloxysilyl group (-Si(Oaryl) 3 ), hydroxysilyl group (-Si(OH) 3 ) and its conjugate base group, phosphono group ( —PO 3 H 2 ) and its conjugate base group, dialkylphosphono group (—PO 3 (alkyl) 2 ), diarylphosphono group (—PO 3 (aryl) 2 ), alkylarylphosphono group (—PO 3 ( alkyl) (aryl)), a monoalkylphosphono group (—PO 3 H(alkyl)) and its conjugate base group, a monoarylphosphono group (—PO 3 H(aryl)) and its conjugate base group, a phosphonooxy group ( —OPO 3 H 2 ) and its conjugate base group, dialkylphosphonoxy group (—OPO 3 (alkyl) 2 ), diarylphosphonoxy group (—OPO 3 (aryl) 2 ), alkylarylphosphonoxy group (— OPO 3 (alkyl)(aryl)), monoalkylphosphonoxy groups (—OPO 3 H(alkyl)) and their conjugate base groups, monoarylphosphorus a nooxy group (--OPO 3 H(aryl)) and its conjugate base group, a cyano group, a nitro group, an aryl group, an alkenyl group, an alkynyl group, and an alkyl group;
In addition, these substituents may or may not form a ring by bonding with each other or with a substituting group, if possible.
[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」とも言う)は、フェノール化合物、エポキシ化合物、及び、無機物を含む組成物である。
更に、上記フェノール化合物が、フェノール性水酸基及びスピロ構造を有するスピロフェノール化合物を含むか、
上記エポキシ化合物が、エポキシ基及びスピロ構造を有するスピロエポキシ化合物を含むかの、少なくとも一方を満たす。
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、組成物に含まれるスピロフェノール化合物及び/又はスピロエポキシ化合物によって、熱伝導材料中に剛直なスピロ構造が導入されたことが、得られる熱伝導材料の熱伝導性の向上に寄与している、と推測している。
また、本発明の組成物から得られる熱伝導材料には良好な絶縁性(電気絶縁性)も付与できる。
以下、熱伝導材料の熱伝導性及び/又は絶縁性が優れることを、本発明の効果が優れるとも言う。[Composition]
The composition for forming a thermally conductive material of the present invention (hereinafter also simply referred to as "composition") is a composition containing a phenol compound, an epoxy compound, and an inorganic substance.
Furthermore, the phenol compound contains a spirophenol compound having a phenolic hydroxyl group and a spiro structure,
The epoxy compound satisfies at least one of the conditions of including an epoxy group and a spiro epoxy compound having a spiro structure.
Although the mechanism by which the problems of the present invention are solved by the configuration as described above is not necessarily clear, the present inventors found that the spirophenol compound and/or spiroepoxy compound contained in the composition provides rigidity in the heat conductive material. It is speculated that the introduction of the spiro structure contributes to the improvement of the thermal conductivity of the resulting thermally conductive material.
Also, good insulation (electrical insulation) can be imparted to the thermally conductive material obtained from the composition of the present invention.
Hereinafter, the excellent thermal conductivity and/or insulating properties of the thermally conductive material is also referred to as the excellent effect of the present invention.
以下、組成物に含まれる成分について詳述する。 The components contained in the composition are described in detail below.
〔スピロ化合物〕
本発明の組成物は、フェノール化合物及びエポキシ化合物を含み、上記フェノール化合物が、フェノール性水酸基及びスピロ構造を有するスピロフェノール化合物を含むか、上記エポキシ化合物が、エポキシ基及びスピロ構造を有するスピロエポキシ化合物を含むかの、少なくとも一方を満たす。
言い換えると、本発明の組成物は、上記フェノール化合物及び上記エポキシ化合物を含み、上記フェノール化合物及び上記エポキシ化合物のうち、少なくとも一方がスピロ化合物を含む。
つまり、本発明の組成物は、スピロフェノール化合物及びスピロエポキシ化合物の少なくとも一方を含む。
本発明の効果がより優れる点から、本発明の組成物は、少なくともスピロフェノール化合物を含むのが好ましい。[Spiro compound]
The composition of the present invention comprises a phenol compound and an epoxy compound, wherein the phenol compound comprises a spirophenol compound having a phenolic hydroxyl group and a spiro structure, or the epoxy compound comprises a spiroepoxy compound having an epoxy group and a spiro structure. contains or satisfies at least one of
In other words, the composition of the present invention comprises the phenolic compound and the epoxy compound, and at least one of the phenolic compound and the epoxy compound comprises a spiro compound.
That is, the composition of the present invention contains at least one of a spirophenol compound and a spiroepoxy compound.
The composition of the present invention preferably contains at least a spirophenol compound because the effect of the present invention is more excellent.
スピロ化合物とは、2個の環が、1個の原子(好ましくは炭素原子)のみを共有している構造を有する化合物である。
2個の環が共有する1個の原子をスピロ原子とも言う。
本発明の効果がより優れる点から、本発明においてスピロ化合物(スピロフェノール化合物及び/又はスピロエポキシ化合物)は、下記一般式(S1)で表される基を有するのが好ましい。A spiro compound is a compound having a structure in which two rings share only one atom (preferably a carbon atom).
A single atom shared by two rings is also called a spiro atom.
In the present invention, the spiro compound (spirophenol compound and/or spiroepoxy compound) preferably has a group represented by the following general formula (S1), from the viewpoint that the effects of the present invention are more excellent.
一般式(S1)中、*は結合位置を表す。
ES、FS、GS、及び、HSは、それぞれ独立に、-O-、-S-、又は、ISと直接結合する原子が炭素原子である基(-CH2-、又は、芳香族炭化水素基等)を表す。
中でも、ES及びHSは、-O-、又は、ISと直接結合する原子が炭素原子である基が好ましい。
FS及びGSは、ISと直接結合する原子が炭素原子である基が好ましい。
ISは、スピロ原子である炭素原子を表す。
なお、一般式(S1)で表される基を有するスピロ化合物においては、FSとGSとを有する環と、FSとHSとを有する環とが、スピロ原子としてISを共有する。In general formula (S1), * represents a binding position.
E S , F S , G S , and H S are each independently —O—, —S—, or a group in which the atom directly bonded to I S is a carbon atom (—CH 2 —, or aromatic hydrocarbon group, etc.).
Among them, E 2 S and H 2 S are preferably —O— or groups in which the atom directly bonded to I 2 S is a carbon atom.
F S and G S are preferably groups in which the atom directly bonded to I S is a carbon atom.
IS represents a carbon atom that is a spiro atom.
In the spiro compound having a group represented by general formula (S1), the ring having FS and GS and the ring having FS and HS share IS as a spiro atom. .
〔フェノール化合物〕
本発明の組成物はフェノール化合物を含む。フェノール化合物は、フェノール性水酸基を少なくとも1個以上(好ましくは2~10個、より好ましくは2~4個、更に好ましくは4個)有する化合物である。
フェノール化合物は、エポキシ基を有さないのが好ましい。[Phenolic compound]
The compositions of the invention contain a phenolic compound. A phenolic compound is a compound having at least one (preferably 2 to 10, more preferably 2 to 4, still more preferably 4) phenolic hydroxyl groups.
The phenolic compound preferably has no epoxy groups.
<スピロフェノール化合物>
フェノール化合物は、スピロフェノール化合物を含んでよい。
特に、エポキシ化合物がスピロエポキシ化合物を含まない場合、フェノール化合物は、スピロフェノール化合物を必ず含む。
フェノール化合物がスピロフェノール化合物を含む場合、スピロフェノール化合物の含有量は、全フェノール化合物に対して、5質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、50質量%以上が更に好ましく、85質量%以上が特に好ましい。上限は、100質量%である。
スピロ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。<Spirophenol compound>
Phenolic compounds may include spirophenol compounds.
In particular, if the epoxy compound does not contain a spiroepoxy compound, the phenolic compound necessarily contains a spirophenol compound.
When the phenol compound contains a spirophenol compound, the content of the spirophenol compound is preferably 5% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more, and 85% by mass of the total phenolic compound. % or more is particularly preferred. The upper limit is 100% by mass.
A spirophenol compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types.
スピロフェノール化合物は、スピロ化合物であって、フェノール性水酸基を1個以上(好ましくは2~10個、より好ましくは2~4個、更に好ましくは4個)有する化合物である。 The spirophenol compound is a spiro compound and is a compound having one or more (preferably 2 to 10, more preferably 2 to 4, still more preferably 4) phenolic hydroxyl groups.
(一般式(SP))
本発明の効果がより優れる点から、スピロフェノール化合物は、一般式(SP)で表される化合物であるのが好ましい。(general formula (SP))
The spirophenol compound is preferably a compound represented by the general formula (SP) from the viewpoint that the effects of the present invention are more excellent.
一般式(SP)中、Cはスピロ原子である炭素原子を表す。
一般式(SP)中、XSP及びYSPは、それぞれ独立に、フェノール性水酸基を1個以上有する2価の連結基を表す。
XSPの両末端では、それぞれ同一の炭素原子Cと結合している。YSPの両末端では、それぞれ同一の炭素原子Cと結合している。また、XSPが両末端で結合する炭素原子Cと、YSPが両末端で結合する炭素原子Cとは同一であり、一般式(SP)で表される化合物は、上記炭素原子Cをスピロ原子とするスピロ化合物である。In general formula (SP), C represents a carbon atom which is a spiro atom.
In general formula (SP), X SP and Y SP each independently represent a divalent linking group having one or more phenolic hydroxyl groups.
Both ends of XSP are bonded to the same carbon atom C, respectively. Both ends of YSP are bonded to the same carbon atom C, respectively. In addition, the carbon atom C to which X SP is bonded at both ends and the carbon atom C to which Y SP is bonded at both ends are the same, and the compound represented by the general formula (SP) has the above carbon atom C as a spiro It is a spiro compound with atoms.
XSP及びYSPは、それぞれ独立に、一般式(S2P)で表される基であるのが好ましい。
-CRS1RS2-LS1-LS2P-LS3- (S2P)
なお、XSPにおける一般式(S2P)で表される基と、YSPにおける一般式(S2P)で表される基とは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。X SP and Y SP are each independently preferably a group represented by general formula (S2P).
-CR S1 R S2 -L S1 -L S2P -L S3 - (S2P)
The group represented by general formula (S2P) in X SP and the group represented by general formula (S2P) in Y SP may be the same or different.
一般式(S2P)中、RS1及びRS2は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
中でも、RS1及びRS2は、水素原子が好ましい。In general formula (S2P), R S1 and R S2 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
Among them, R S1 and R S2 are preferably hydrogen atoms.
一般式(S2P)中、LS1は、-CRS3RS4-、-O-、又は、-S-を表す。
RS3及びRS4は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
RS3及びRS4の置換基としては、それぞれ独立に、アルキル基又はアリール基が好ましい。
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1~6が好ましい。
上記アリール基としては、単環でも多環でもよい。上記アリール基の炭素数としては、6~15が好ましく、6がより好ましい。
中でも、LS1は、-CRS3RS4-が好ましく、-C(CH3)2-がより好ましい。In general formula (S2P), L S1 represents -CR S3 R S4 -, -O-, or -S-.
R S3 and R S4 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
The substituents of R S3 and R S4 are each independently preferably an alkyl group or an aryl group.
The above alkyl groups may be linear or branched. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-6.
The aryl group may be monocyclic or polycyclic. The number of carbon atoms in the aryl group is preferably 6 to 15, more preferably 6.
Among them, L S1 is preferably -CR S3 R S4 -, more preferably -C(CH 3 ) 2 -.
一般式(S2P)中、LS2Pは、フェノール性水酸基を有する2価の連結基を表す。
LS2Pは、置換基としてフェノール性水酸基を有する芳香環基、又は、-CRS5PRS6P-が好ましい。In general formula (S2P), L S2P represents a divalent linking group having a phenolic hydroxyl group.
L S2P is preferably an aromatic ring group having a phenolic hydroxyl group as a substituent, or -CR S5P R S6P -.
上記置換基としてフェノール性水酸基を有する芳香環基における芳香環基は、単環でも多環でもよい。上記芳香環基は、芳香族炭化水素基でも芳香族複素環基でもよい。上記芳香環基の炭素数は、6~15が好ましく、6がより好ましい。
上記芳香環基が置換基として有するフェノール性水酸基の数は、1以上であり、1~5が好ましく、1~2がより好ましい。上記芳香環基は、水酸基(フェノール性水酸基)以外にも置換基(好ましくは炭素数1~3のアルキル基)を有していてもよい。
上記置換基としてフェノール性水酸基を有する芳香環基は、置換基として1個又は2個の水酸基を有するベンゼン環基が好ましく、置換基として1個又は2個の水酸基を有する1,2-ベンゼンジイル基がより好ましい。The aromatic ring group in the aromatic ring group having a phenolic hydroxyl group as a substituent may be monocyclic or polycyclic. The aromatic ring group may be either an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group. The number of carbon atoms in the aromatic ring group is preferably 6 to 15, more preferably 6.
The number of phenolic hydroxyl groups that the aromatic ring group has as a substituent is 1 or more, preferably 1 to 5, more preferably 1 to 2. The aromatic ring group may have a substituent (preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms) in addition to the hydroxyl group (phenolic hydroxyl group).
The aromatic ring group having a phenolic hydroxyl group as a substituent is preferably a benzene ring group having one or two hydroxyl groups as a substituent, and 1,2-benzenediyl having one or two hydroxyl groups as a substituent. groups are more preferred.
-CRS5PRS6P-におけるRS5Pは、水素原子又は置換基を表す。
-CRS5PRS6P-におけるRS6Pは、置換基として水酸基を有するアリール基を表す。
上記置換基として水酸基を有するアリール基におけるアリール基としては、単環でも多環でもよい。上記アリール基の炭素数としては、6~15が好ましく、6がより好ましい。
上記置換基として水酸基を有するアリール基における、置換基としての水酸基の数は、1以上であり、1~5が好ましく、1~2がより好ましい。上記置換基として水酸基を有するアリール基におけるアリール基は、水酸基(フェノール性水酸基)以外にも置換基を有していてもよい。
上記置換基として水酸基を有するアリール基は、ヒドロキシフェニル基が好ましく、4-ヒドロキシフェニル基がより好ましい。R S5P in -CR S5P R S6P - represents a hydrogen atom or a substituent.
R S6P in -CR S5P R S6P - represents an aryl group having a hydroxyl group as a substituent.
The aryl group in the aryl group having a hydroxyl group as a substituent may be monocyclic or polycyclic. The number of carbon atoms in the aryl group is preferably 6 to 15, more preferably 6.
In the aryl group having a hydroxyl group as a substituent, the number of hydroxyl groups as substituents is 1 or more, preferably 1 to 5, more preferably 1 to 2. The aryl group in the aryl group having a hydroxyl group as a substituent may have a substituent other than a hydroxyl group (phenolic hydroxyl group).
The aryl group having a hydroxyl group as a substituent is preferably a hydroxyphenyl group, more preferably a 4-hydroxyphenyl group.
中でも、LS2Pは、置換基としてフェノール性水酸基を有する芳香環基が好ましく、置換基として1個又は2個の水酸基を有するベンゼン環基がより好ましく、置換基として1個又は2個の水酸基を有する1,2-ベンゼンジイル基が更に好ましい。Among them, L S2P is preferably an aromatic ring group having a phenolic hydroxyl group as a substituent, more preferably a benzene ring group having one or two hydroxyl groups as a substituent, and one or two hydroxyl groups as a substituent. A 1,2-benzenediyl group having such a group is more preferable.
一般式(S2P)中、LS3は、単結合、アルキレン基、-O-、又は、-S-を表す。
上記アルキレン基は直鎖状でも分岐鎖状でもよく、直鎖状が好ましい。
上記アルキレン基の炭素数は1~6が好ましく、1~3がより好ましい。
上記アルキレン基として-C(CH3)2-、又は、-CH2-CH2-が好ましい。
中でも、LS3は、-O-が好ましい。In general formula (S2P), L S3 represents a single bond, an alkylene group, -O-, or -S-.
The above alkylene group may be linear or branched, preferably linear.
The alkylene group preferably has 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms.
The alkylene group is preferably -C(CH 3 ) 2 - or -CH 2 -CH 2 -.
Among them, L S3 is preferably -O-.
(一般式(1))
本発明の効果がより優れる点から、スピロフェノール化合物は、一般式(1)で表される化合物であるのがより好ましい。(general formula (1))
The spirophenol compound is more preferably a compound represented by the general formula (1) because the effects of the present invention are more excellent.
一般式(1)中、ns1及びns2は、それぞれ独立に、1~4の整数を表す。
ns1及びns2は、それぞれ独立に、1~2が好ましく、2がより好ましい。In general formula (1), ns1 and ns2 each independently represent an integer of 1-4.
ns1 and ns2 are each independently preferably 1 to 2, more preferably 2.
一般式(1)中、AS及びDSは、それぞれ独立に、-CRSxRSy-、-O-、又は、-S-を表す。
RSx及びRSyは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
RSx及びRSyの置換基としては、それぞれ独立に、アルキル基又はアリール基が好ましい。
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1~6が好ましい。
上記アリール基としては、単環でも多環でもよい。上記アリール基の炭素数としては、6~15が好ましく、6がより好ましい。上記アリール基が有していてもよい置換基としては、例えば、水酸基が挙げられる。In general formula (1), A S and D S each independently represent -CR Sx R Sy -, -O-, or -S-.
R Sx and R Sy each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
The substituents of R Sx and R Sy are each independently preferably an alkyl group or an aryl group.
The above alkyl groups may be linear or branched. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-6.
The aryl group may be monocyclic or polycyclic. The number of carbon atoms in the aryl group is preferably 6 to 15, more preferably 6. Examples of the substituent that the aryl group may have include a hydroxyl group.
一般式(1)中、RSA、RSB、RSC、及び、RSDは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、又は、アリール基を表す。
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1~6が好ましい。
上記アリール基としては、単環でも多環でもよい。上記アリール基の炭素数としては、6~15が好ましく、6がより好ましい。上記アリール基が有していてもよい置換基としては、例えば、水酸基が挙げられる。In general formula (1), R SA , R SB , R SC and R SD each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
The above alkyl groups may be linear or branched. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-6.
The aryl group may be monocyclic or polycyclic. The number of carbon atoms in the aryl group is preferably 6 to 15, more preferably 6. Examples of the substituent that the aryl group may have include a hydroxyl group.
(一般式(2))
本発明の効果がより優れる点から、スピロフェノール化合物は、一般式(2)で表される化合物であるのが更に好ましい。(general formula (2))
The spirophenol compound is more preferably a compound represented by the general formula (2) because the effect of the present invention is more excellent.
一般式(2)中の、ns1、ns2、RSA、RSB、RSC、及び、RSDは、一般式(1)中のns1、ns2、RSA、RSB、RSC、及び、RSDとそれぞれ同様である。ns1, ns2, R SA , R SB , R SC and R SD in general formula (2) are ns1, ns2, R SA , R SB , R SC and R in general formula (1) Similar to SD .
本発明の効果がより優れる点から、スピロフェノール化合物の分子量の下限は、200以上が好ましく、300以上が好ましく、350以上が更に好ましい。上限は、600以下が好ましく、400以下がより好ましい。 The lower limit of the molecular weight of the spirophenol compound is preferably 200 or more, preferably 300 or more, and more preferably 350 or more, from the viewpoint that the effects of the present invention are more excellent. The upper limit is preferably 600 or less, more preferably 400 or less.
本発明の効果がより優れる点から、スピロフェノール化合物の水酸基含有量(好ましくはフェノール性水酸基含有量)の下限は、4.0mmol/g以上が好ましく、6.5mmol/g以上がより好ましく、8.0mmol/g以上が更に好ましい。上限は、25.0mmol/g以下が好ましく、11.5mmol/g以下が更に好ましい。
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、スピロフェノール化合物は、水酸基以外にも、エポキシ基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。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)の下限は、4.0mmol/g以上が好ましく、6.5mmol/g以上がより好ましく、8.0mmol/g以上が更に好ましい。上限は、25.0mmol/g以下が好ましく、11.5mmol/g以下が更に好ましい。From the viewpoint that the effect of the present invention is more excellent, the lower limit of the hydroxyl group content (preferably phenolic hydroxyl group content) of the spirophenol compound is preferably 4.0 mmol/g or more, more preferably 6.5 mmol/g or more. 0 mmol/g or more is more preferable. The upper limit is preferably 25.0 mmol/g or less, more preferably 11.5 mmol/g or less.
In addition, the said hydroxyl group content intends the number of the hydroxyl groups (preferably phenolic hydroxyl groups) which 1g of phenol compounds have.
Moreover, the spirophenol compound may have an active hydrogen-containing group (such as a carboxylic acid group) capable of undergoing a polymerization reaction with an epoxy group, in addition to the hydroxyl group. The lower limit of the content of active hydrogen in the phenol compound (the total content of hydrogen atoms in hydroxyl groups, carboxylic acid groups, etc.) is preferably 4.0 mmol/g or more, more preferably 6.5 mmol/g or more, and 8.0 mmol/g. g or more is more preferable. The upper limit is preferably 25.0 mmol/g or less, more preferably 11.5 mmol/g or less.
<その他のフェノール化合物>
フェノール化合物は、スピロフェノール化合物以外の、その他のフェノール化合物を含んでもよい。<Other phenol compounds>
Phenolic compounds may include other phenolic compounds other than spirophenol compounds.
(一般式(P1))
本発明の効果がより優れる点から、その他の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。(general formula (P1))
As other phenol compounds, compounds represented by the general formula (P1) are preferable because the effects of the present invention are more excellent.
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。In general formula (P1), m1 represents an integer of 0 or more.
m1 is preferably 0 to 10, more preferably 0 to 3, still more preferably 0 or 1, and particularly preferably 1.
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が好ましい。In general formula (P1), na and nc each independently represent an integer of 1 or more.
na and nc are each independently preferably 1-4.
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。In general formula (P1), R 1 and R 6 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a carboxylic acid group, a boronic acid group, an aldehyde group, an alkyl group, an alkoxy group, or an alkoxycarbonyl group.
The above alkyl groups may be linear or branched. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-10. The alkyl group may or may not have a substituent.
The alkyl group portion of the alkoxy group and the alkyl group portion of the alkoxycarbonyl group are the same as the alkyl group.
R 1 and R 6 are each independently preferably a hydrogen atom or a halogen atom, more preferably a hydrogen atom or a chlorine atom, and still more preferably a hydrogen atom.
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。In general formula (P1), R7 represents a hydrogen atom or a hydroxyl group.
When multiple R 7 are present, the multiple R 7 may be the same or different.
When a plurality of R 7 are present, it is also preferred that at least one R 7 among the plurality of R 7 present represents a hydroxyl group.
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。In general formula (P1), L x1 represents a single bond, —C(R 2 )(R 3 )—, or —CO—, and —C(R 2 )(R 3 )— or —CO— is preferable.
L x2 represents a single bond, -C(R 4 )(R 5 )- or -CO-, preferably -C(R 4 )(R 5 )- or -CO-.
R 2 to R 5 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
The above substituents are each independently preferably a hydroxyl group, a phenyl group, a halogen atom, a carboxylic acid group, a boronic acid group, an aldehyde group, an alkyl group, an alkoxy group, or an alkoxycarbonyl group, and a hydroxyl group, a halogen atom, or a carboxylic acid group. , a boronic acid group, an aldehyde group, an alkyl group, an alkoxy group, or an alkoxycarbonyl group are more preferred.
The above alkyl groups may be linear or branched. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-10. The alkyl group may or may not have a substituent.
The alkyl group portion of the alkoxy group and the alkyl group portion of the alkoxycarbonyl group are the same as the alkyl group.
The phenyl group may or may not have a substituent, and when it has a substituent, it preferably has 1 to 3 hydroxyl groups.
R 2 to R 5 are each independently preferably a hydrogen atom or a hydroxyl group, more preferably a hydrogen atom.
L x1 and L x2 are each independently preferably -CH 2 -, -CH(OH)-, -CO- or -CH(Ph)-.
Ph above represents a phenyl group which may have a substituent.
In general formula (P1), when a plurality of R 4 are present, the plurality of R 4 may be the same or different. When there are multiple R 5 's, the multiple R 5 's may be the same or different.
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。In general formula (P1), Ar 1 and Ar 2 each independently represent a benzene ring group or a naphthalene ring group.
Ar 1 and Ar 2 are each independently preferably a benzene ring group.
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。In general formula (P1), Qa represents a hydrogen atom, an alkyl group, a phenyl group, a halogen atom, a carboxylic acid group, a boronic acid group, an aldehyde group, an alkoxy group, or an alkoxycarbonyl group.
The above alkyl groups may be linear or branched. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-10. The alkyl group may or may not have a substituent.
The alkyl group portion of the alkoxy group and the alkyl group portion of the alkoxycarbonyl group are the same as the alkyl group.
The phenyl group may or may not have a substituent.
Q a is preferably bonded at the para-position with respect to the hydroxyl group which the benzene ring group to which Q a is bonded may have.
Qa is preferably a hydrogen atom or an alkyl group. The above alkyl group is preferably a methyl group.
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。In general formula (P1), when a plurality of R 7 , L x2 and/or Q a are present, the plurality of R 7 , L x2 and/or Q a may be the same or different. good too.
その他のフェノール化合物としては、他にも、例えば、ベンゼントリオールなどのベンゼンポリオール、ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂、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、又は、アルコキシ基含有芳香環変性ノボラック樹脂等も好ましい。 Other phenolic compounds include, for example, benzenepolyols such as benzenetriol, biphenylaralkyl-type phenolic resins, phenolic novolac resins, cresol novolak resins, aromatic hydrocarbon-formaldehyde resin-modified phenolic resins, dicyclopentadiene phenol addition type Resins, phenol aralkyl resins, polyhydric phenol novolac resins synthesized from polyhydric hydroxy compounds and formaldehyde, naphthol aralkyl resins, trimethylolmethane resins, tetraphenylolethane resins, naphthol novolak resins, naphthol phenol cocondensation novolac resins, naphthol Cresol cocondensed novolak resin, biphenyl-modified phenol resin, biphenyl-modified naphthol resin, aminotriazine-modified phenol resin, or alkoxy group-containing aromatic ring-modified novolac resin is also preferred.
その他のフェノール化合物の水酸基含有量(好ましくはフェノール性水酸基含有量)の下限は、3.0mmol/g以上が好ましく、7.0mmol/g以上がより好ましい。
上限は、25.0mmol/g以下が好ましく、20.0mmol/g以下がより好ましい。
また、その他のフェノール化合物は、水酸基以外にも、エポキシ基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。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)の下限は、3.0mmol/g以上が好ましく、7.0mmol/g以上がより好ましい。上限は、25.0mmol/g以下が好ましく、20.0mmol/g以下がより好ましい。The lower limit of the hydroxyl group content (preferably phenolic hydroxyl group content) of other phenol compounds is preferably 3.0 mmol/g or more, more preferably 7.0 mmol/g or more.
The upper limit is preferably 25.0 mmol/g or less, more preferably 20.0 mmol/g or less.
Moreover, other phenol compounds may have an active hydrogen-containing group (such as a carboxylic acid group) capable of undergoing a polymerization reaction with an epoxy group, in addition to the hydroxyl group. The lower limit of the content of active hydrogen in the phenol compound (the total content of hydrogen atoms in hydroxyl groups, carboxylic acid groups, etc.) is preferably 3.0 mmol/g or more, more preferably 7.0 mmol/g or more. The upper limit is preferably 25.0 mmol/g or less, more preferably 20.0 mmol/g or less.
その他の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。 The upper limit of the molecular weight of other phenol compounds is preferably 600 or less, more preferably 500 or less, still more preferably 450 or less, and particularly preferably 400 or less. 110 or more are preferable and, as for a lower limit, 300 or more are more preferable.
その他の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。 Other phenol compounds may be used singly or in combination of two or more.
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、エポキシ基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、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、全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/全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。The composition of the present invention may contain a compound having a group capable of reacting with an epoxy group (also referred to as "another active hydrogen-containing compound") as a compound other than the phenol compound.
When the composition of the present invention contains other active hydrogen-containing compounds, the mass ratio of the content of other active hydrogen-containing compounds to the content of all phenolic compounds in the composition of the present invention (other active hydrogen The content of contained compounds/content of all phenolic compounds) is preferably 0 to 1, more preferably 0 to 0.1, and even more preferably 0 to 0.05.
〔エポキシ化合物〕
本発明の組成物はエポキシ化合物を含む。エポキシ化合物は、フェノール性水酸基を少なくとも1個以上(好ましくは2個以上、より好ましくは2~10個)有する化合物である。[Epoxy compound]
The composition of the invention contains an epoxy compound. Epoxy compounds are compounds having at least one (preferably two or more, more preferably 2 to 10) phenolic hydroxyl groups.
<スピロエポキシ化合物>
エポキシ化合物は、スピロエポキシ化合物を含んでよい。
特に、フェノール化合物がスピロフェノール化合物を含まない場合、エポキシ化合物は、スピロエポキシ化合物を必ず含む。
エポキシ化合物がスピロエポキシ化合物を含む場合、スピロエポキシ化合物の含有量は、全エポキシ化合物に対して、5質量%以上が好ましく、20質量%以上がより好ましく、50質量%以上が更に好ましく、85質量%以上が特に好ましい。上限は、100質量%である。
スピロエポキシ化合物は、1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。<Spiro epoxy compound>
Epoxy compounds may include spiroepoxy compounds.
In particular, if the phenolic compound does not contain a spirophenolic compound, the epoxy compound necessarily contains a spiroepoxy compound.
When the epoxy compound contains a spiroepoxy compound, the content of the spiroepoxy compound is preferably 5% by mass or more, more preferably 20% by mass or more, still more preferably 50% by mass or more, and 85% by mass, based on the total epoxy compound. % or more is particularly preferred. The upper limit is 100% by mass.
A spiro epoxy compound may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types.
(一般式(SE))
本発明の効果がより優れる点から、スピロエポキシ化合物は、一般式(SE)で表される化合物であるのが好ましい。(general formula (SE))
The spiroepoxy compound is preferably a compound represented by the general formula (SE) from the viewpoint that the effects of the present invention are more excellent.
一般式(SE)中、Cはスピロ原子である炭素原子を表す。
一般式(SE)中、XSE及びYSEは、それぞれ独立に、エポキシ基を1個以上有する2価の連結基を表す。
XSEの両末端では、それぞれ同一の炭素原子Cと結合している。YSEの両末端では、それぞれ同一の炭素原子Cと結合している。また、XSEが両末端で結合する炭素原子Cと、YSEが両末端で結合する炭素原子Cとは同一であり、一般式(SE)で表される化合物は、上記炭素原子Cをスピロ原子とするスピロ化合物である。In general formula (SE), C represents a carbon atom which is a spiro atom.
In general formula (SE), X SE and Y SE each independently represent a divalent linking group having one or more epoxy groups.
Both ends of X SE are bonded to the same carbon atom C, respectively. Both ends of YSE are bonded to the same carbon atom C, respectively. Further, the carbon atom C to which X SE is bonded at both ends and the carbon atom C to which Y SE is bonded at both ends are the same, and the compound represented by the general formula (SE) has the above carbon atom C as a spiro It is a spiro compound with atoms.
XSE及びYSEは、それぞれ独立に、一般式(S2E)で表される基であるのが好ましい。
-CRS1RS2-LS1-LS2E-LS3- (S2E)
なお、XSEにおける一般式(S2E)で表される基と、YSEにおける一般式(S2E)で表される基とは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
一般式(S2E)中の、RS1、RS2、LS1、及び、LS3は、上述の一般式(S2P)における、RS1、RS2、LS1、及び、LS3と、それぞれ同様である。X SE and Y SE are each independently preferably a group represented by general formula (S2E).
-CR S1 R S2 -L S1 -L S2E -L S3 - (S2E)
The group represented by general formula (S2E) in X SE and the group represented by general formula (S2E) in Y SE may be the same or different.
R S1 , R S2 , L S1 and L S3 in general formula (S2E) are the same as R S1 , R S2 , L S1 and L S3 in general formula (S2P) above. be.
一般式(S2E)中、LS2Eは、エポキシ基を有する2価の連結基を表す。
LS2Eは、置換基としてエポキシ基含有基を有する芳香環基、又は、-CRS5ERS6E-が好ましい。In general formula (S2E), L S2E represents a divalent linking group having an epoxy group.
L S2E is preferably an aromatic ring group having an epoxy group-containing group as a substituent, or -CR S5E R S6E -.
上記置換基としてエポキシ基含有基を有する芳香環基における芳香環基は、単環でも多環でもよい。上記芳香環基は、芳香族炭化水素基でも芳香族複素環基でもよい。上記芳香環基の炭素数は、6~15が好ましく、6がより好ましい。
上記芳香環基が置換基として有するエポキシ基含有基の数は、1以上であり、1~5が好ましく、1~2がより好ましい。上記芳香環基は、エポキシ基含有基以外にも置換基(好ましくは炭素数1~3のアルキル基)を有していてもよい。
上記置換基としてエポキシ基含有基を有する芳香環基は、置換基として1個又は2個のエポキシ基含有基を有するベンゼン環基が好ましく、置換基として1個又は2個のエポキシ基含有基を有する1,2-ベンゼンジイル基がより好ましい。The aromatic ring group in the aromatic ring group having an epoxy group-containing group as a substituent may be monocyclic or polycyclic. The aromatic ring group may be either an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group. The number of carbon atoms in the aromatic ring group is preferably 6 to 15, more preferably 6.
The number of epoxy group-containing groups that the aromatic ring group has as a substituent is 1 or more, preferably 1 to 5, more preferably 1 to 2. The aromatic ring group may have a substituent (preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms) in addition to the epoxy group-containing group.
The aromatic ring group having an epoxy group-containing group as a substituent is preferably a benzene ring group having one or two epoxy group-containing groups as a substituent, and one or two epoxy group-containing groups as a substituent. A 1,2-benzenediyl group having a
なお、エポキシ基含有基とは、エポキシ基を有する基であれば制限はなく、エポキシ基そのものであってもよい。
また、エポキシ基が置換基を有していてもよい。エポキシ基が有してもよい置換基としては、炭素数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が好ましい。
エポキシ基含有基は、エポキシ基を有する1価の基が好ましく、「-Leo-エポキシ基」で表される基がより好ましい。Leoは、単結合又は2価の連結基であり、酸素原子、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基)、又は、これらの組み合わせからなる基が好ましい。
中でも、上記エポキシ基を有する1価の基は、「-O-アルキレン基-エポキシ基」が好ましい。上記アルキレン基は、炭素数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基が好ましく、メチレン基がより好ましい。
エポキシ基含有基が複数存在する場合、エポキシ基含有基はそれぞれ同一でも異なっていてもよい。The epoxy group-containing group is not limited as long as it is a group having an epoxy group, and may be the epoxy group itself.
Moreover, the epoxy group may have a substituent. As the substituent which the epoxy group may have, a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is preferable.
The epoxy group-containing group is preferably a monovalent group having an epoxy group, more preferably a group represented by " --Leo --epoxy group". L eo is a single bond or a divalent linking group, an oxygen atom, an alkylene group (preferably a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms), or a group consisting of a combination thereof preferable.
Among them, the monovalent group having an epoxy group is preferably "--O-alkylene group-epoxy group". The alkylene group is preferably a linear or branched alkylene group having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a methylene group.
When there are multiple epoxy group-containing groups, the epoxy group-containing groups may be the same or different.
-CRS5ERS6E-におけるRS5Eは、水素原子又は置換基を表す。
-CRS5ERS6E-におけるRS6Eは、置換基としてエポキシ基含有基を有するアリール基を表す。
ここで言うエポキシ基含有基は、上述のエポキシ基含有基と同様である。
上記置換基としてエポキシ基含有基を有するアリール基におけるアリール基としては、単環でも多環でもよい。上記アリール基の炭素数としては、6~15が好ましく、6がより好ましい。
上記置換基としてエポキシ基含有基を有するアリール基における、置換基としてのエポキシ基含有基の数は、1以上であり、1~5が好ましく、1~2がより好ましい。上記置換基としてエポキシ基含有基を有するアリール基におけるアリール基は、エポキシ基含有基以外にも置換基を有していてもよい。
上記置換基としてエポキシ基含有基を有するアリール基は、置換基として1~2個のエポキシ基含有基を有するフェニル基が好ましく、パラ位にエポキシ基含有基を有するフェニル基がより好ましい。R S5E in -CR S5E R S6E - represents a hydrogen atom or a substituent.
R S6E in -CR S5E R S6E - represents an aryl group having an epoxy group-containing group as a substituent.
The epoxy group-containing group referred to here is the same as the epoxy group-containing group described above.
The aryl group in the aryl group having an epoxy group-containing group as a substituent may be monocyclic or polycyclic. The number of carbon atoms in the aryl group is preferably 6 to 15, more preferably 6.
In the aryl group having an epoxy group-containing group as a substituent, the number of epoxy group-containing groups as substituents is 1 or more, preferably 1 to 5, more preferably 1 to 2. The aryl group in the aryl group having an epoxy group-containing group as a substituent may have a substituent other than the epoxy group-containing group.
The aryl group having an epoxy group-containing group as a substituent is preferably a phenyl group having 1 to 2 epoxy group-containing groups as a substituent, more preferably a phenyl group having an epoxy group-containing group at the para position.
中でも、LS2Eは、置換基としてエポキシ基含有基を有する芳香環基が好ましく、置換基として1個又は2個のエポキシ基含有基を有するベンゼン環基がより好ましく、置換基として1個又は2個のエポキシ基含有基を有する1,2-ベンゼンジイル基が更に好ましい。Among them, L S2E is preferably an aromatic ring group having an epoxy group-containing group as a substituent, more preferably a benzene ring group having one or two epoxy group-containing groups as a substituent, and one or two substituents. A 1,2-benzenediyl group having one epoxy group-containing group is more preferred.
(一般式(1E))
本発明の効果がより優れる点から、スピロエポキシ化合物は、一般式(1E)で表される化合物であるのがより好ましい。(general formula (1E))
The spiroepoxy compound is more preferably a compound represented by the general formula (1E) from the viewpoint that the effects of the present invention are more excellent.
一般式(1E)中の、ns1、ns2、AS、DS、RSA、RSB、RSC、及び、RSDは、フェノール化合物の説明中で挙げた一般式(1)中の、ns1、ns2、AS、DS、RSA、RSB、RSC、及び、RSDとそれぞれ同様である。
一般式(1E)中、REPは、エポキシ基含有基を表す。
REPのエポキシ基含有基は、一般式(SE)中の説明で挙げたエポキシ基含有基と同様である。
複数存在するREPは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。ns1, ns2, AS, DS , RSA , RSB , RSC , and RSD in general formula (1E ) are ns1 , ns2, A S , D S , R SA , R SB , R SC , and R SD , respectively.
In general formula (1E), REP represents an epoxy group-containing group.
The epoxy group-containing group of REP is the same as the epoxy group-containing group mentioned in the explanation of general formula (SE).
A plurality of REPs may be the same or different.
(一般式(2E))
本発明の効果がより優れる点から、スピロエポキシ化合物は、一般式(2E)で表される化合物であるのが更に好ましい。(general formula (2E))
The spiroepoxy compound is more preferably a compound represented by the general formula (2E) from the viewpoint that the effects of the present invention are more excellent.
一般式(2E)中の、ns1、ns2、RSA、RSB、RSC、及び、RSDは、フェノール化合物の説明中で挙げた一般式(1)中の、ns1、ns2、RSA、RSB、RSC、及び、RSDとそれぞれ同様である。
一般式(2E)中のREPは、一般式(1E)中のREPと同様である。ns1, ns2, R SA , R SB , R SC and R SD in general formula (2E) are ns1, ns2, R SA , The same is true for R SB , R SC and R SD respectively.
REP in general formula (2E) is the same as REP in general formula (1E).
本発明の効果がより優れる点から、スピロエポキシ化合物の分子量の下限は、300以上が好ましく、400以上が好ましく、450以上が更に好ましい。上限は、700以下が好ましく、550以下がより好ましい。 The lower limit of the molecular weight of the spiroepoxy compound is preferably 300 or more, preferably 400 or more, and more preferably 450 or more, from the viewpoint that the effects of the present invention are more excellent. The upper limit is preferably 700 or less, more preferably 550 or less.
本発明の効果がより優れる点から、スピロエポキシ化合物のエポキシ基含有量の下限は、2.0mmol/g以上が好ましく、3.5mmol/g以上がより好ましく、4.0mmol/g以上が更に好ましい。上限は、20.0mmol/g以下が好ましく、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。The lower limit of the epoxy group content of the spiroepoxy compound is preferably 2.0 mmol/g or more, more preferably 3.5 mmol/g or more, and still more preferably 4.0 mmol/g or more, from the viewpoint that the effect of the present invention is more excellent. . The upper limit is preferably 20.0 mmol/g or less, more preferably 10.0 mmol/g or less.
In addition, the said epoxy group content intends the number of epoxy groups which 1g of epoxy compounds have.
<その他のエポキシ化合物>
エポキシ化合物は、スピロエポキシ化合物以外の、その他のエポキシ化合物を含んでもよい。
その他のエポキシ化合物は、1分子中に、少なくとも1つのエポキシ基(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がより好ましい。<Other epoxy compounds>
Epoxy compounds may include other epoxy compounds other than spiroepoxy compounds.
Other epoxy compounds are compounds having at least one epoxy group (oxiranyl group) in one molecule. Epoxy groups may be substituted or unsubstituted where possible.
The number of epoxy groups possessed by other epoxy compounds is preferably 2 or more, more preferably 2 to 40, still more preferably 2 to 10, and particularly preferably 2, in one molecule.
Other epoxy compounds preferably have a molecular weight of 150 to 10,000, more preferably 150 to 2,000.
その他のエポキシ化合物のエポキシ基含有量は、2.0~20.0mmol/gが好ましく、5.0~15.0mmol/gがより好ましい。
なお、上記エポキシ基含有量は、エポキシ化合物1gが有する、エポキシ基の数を意図する。
エポキシ化合物は、常温(23℃)で、液状であってもよい。The epoxy group content of other epoxy compounds is preferably 2.0 to 20.0 mmol/g, more preferably 5.0 to 15.0 mmol/g.
In addition, the said epoxy group content intends the number of epoxy groups which 1g of epoxy compounds have.
The epoxy compound may be liquid at normal temperature (23° C.).
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であってもよい。
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。
以下、棒状化合物及び円盤状化合物について詳述する。Other epoxy compounds may or may not exhibit liquid crystallinity.
That is, other epoxy compounds may be liquid crystal compounds. In other words, it may be a liquid crystal compound having an epoxy group.
Other epoxy compounds (which may be other liquid crystalline epoxy compounds) include, for example, a compound at least partially containing a rod-like structure (rod-like compound), and a compound disc containing at least partially a discotic structure compound.
The rod-like compound and discotic compound are described in detail below.
<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
<Rod-shaped compound>
Other epoxy compounds that are rod-like compounds include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy Substituted phenylpyrimidines, phenyldioxanes, tolans, and alkenylcyclohexylbenzonitriles. Not only low-molecular-weight compounds as described above, but also high-molecular-weight compounds can be used. The polymer compound is a polymer compound in which a rod-shaped compound having a low-molecular-weight reactive group is polymerized.
Preferred rod-shaped compounds include rod-shaped compounds represented by the following general formula (XXI).
General formula (XXI): Q 1 -L 111 -A 111 -L 113 -ML 114 -A 112 -L 112 -Q 2
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。In general formula (XXI), Q 1 and Q 2 are each independently an epoxy group, and L 111 , L 112 , L 113 and L 114 each independently represent a single bond or a divalent linking group. . A 111 and A 112 each independently represent a divalent linking group (spacer group) having 1 to 20 carbon atoms. M represents a mesogenic group.
The epoxy groups of Q 1 and Q 2 may or may not have a substituent.
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。In general formula (XXI), L 111 , L 112 , L 113 and L 114 each independently represent a single bond or a divalent linking group.
The divalent linking groups represented by L 111 , L 112 , L 113 and L 114 are each independently -O-, -S-, -CO-, -NR 112 - and -CO-O -, -O-CO-O-, -CO-NR 112 -, -NR 112 -CO-, -O-CO-, -CH 2 -O-, -O-CH 2 -, -O-CO-NR It is preferably a divalent linking group selected from the group consisting of 112- , -NR 112 -CO-O- and -NR 112 -CO-NR 112- . R 112 above is an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or a hydrogen atom.
Among them, L 113 and L 114 are each independently preferably -O-.
L 111 and L 112 are each independently preferably a single bond.
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。In general formula (XXI), A 111 and A 112 each independently represent a divalent linking group having 1 to 20 carbon atoms.
The divalent linking group may contain non-adjacent heteroatoms such as oxygen and sulfur atoms. Among them, an alkylene group, an alkenylene group, or an alkynylene group having 1 to 12 carbon atoms is preferable. The above alkylene group, alkenylene group, or alkynylene group may or may not have an ester group.
The divalent linking group is preferably linear, and the divalent linking group may or may not have a substituent. Examples of substituents include halogen atoms (fluorine, chlorine and bromine atoms), cyano groups, methyl groups and ethyl groups.
Among them, A 111 and A 112 are each independently preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably a methylene group.
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-
In general formula (XXI), M represents a mesogenic group, and examples of the mesogenic group include known mesogenic groups. Among them, a group represented by the following general formula (XXII) is preferable.
general formula (XXII): -(W 1 -L 115 ) n -W 2 -
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。In formula (XXII), W 1 and W 2 each independently represent a divalent cyclic alkylene group, a divalent cyclic alkenylene group, an arylene group, or a divalent heterocyclic group. L 115 represents a single bond or a divalent linking group. n represents an integer of 1-4.
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。Examples of W 1 and W 2 include 1,4-cyclohexenediyl, 1,4-cyclohexanediyl, 1,4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, 1,3, 4-thiadiazole-2,5-diyl, 1,3,4-oxadiazole-2,5-diyl, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-1,5-diyl, thiophene-2,5-diyl, and pyridazine-3,6-diyl. In the case of 1,4-cyclohexanediyl, it may be either trans- or cis-structural isomers, or may be a mixture of any ratio. Among them, the trans form is preferred.
W 1 and W 2 may each have a substituent. Examples of substituents include groups exemplified in the above-described substituent group Y, more specifically, halogen atoms (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, and iodine atom), cyano group, carbon 1 to 10 alkyl groups (e.g., methyl group, ethyl group, and propyl group), alkoxy groups with 1 to 10 carbon atoms (e.g., methoxy group, ethoxy group, etc.), 1 to 10 carbon atoms acyl group (e.g., formyl group, acetyl group, etc.), alkoxycarbonyl group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, etc.), acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., acetyloxy group, propionyloxy group, etc.), nitro group, trifluoromethyl group, difluoromethyl group and the like.
When there are multiple W1 's, the multiple W1 's may be the same or different.
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。In general formula (XXII), L115 represents a single bond or a divalent linking group. Specific examples of the divalent linking group represented by L 115 include the divalent linking groups represented by L 111 to L 114 described above, for example, -CO-O-, -O-CO- , —CH 2 —O—, and —O—CH 2 —.
When multiple L 115 are present, the multiple L 115 may be the same or different.
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。 Preferred basic skeletons of the mesogenic group represented by the above general formula (XXII) are exemplified below. In the mesogenic group, these skeletons may be substituted with a substituent.
上記骨格の中でも、得られる熱伝導材料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。Among the skeletons described above, a biphenyl skeleton is preferable because the obtained thermally conductive material has more excellent thermal conductivity.
Incidentally, the compound represented by the general formula (XXI) can be synthesized by referring to the method described in JP-A-11-513019 (WO97/00600).
The rod-shaped compound may be a monomer having a mesogenic group as described in JP-A-11-323162 and JP-A-4118691.
棒状化合物は、一般式(E1)で表される化合物であるのも好ましい。 The rod-shaped compound is also preferably a compound represented by general formula (E1).
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。In general formula (E1), each L E1 independently represents a single bond or a divalent linking group.
Among them, L E1 is preferably a divalent linking group.
Divalent linking groups are -O-, -S-, -CO-, -NH-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH=N-, -N=CH-, -N= N-, an optionally substituted alkylene group, or a group consisting of a combination of two or more of these is preferred, and -O-alkylene group- or -alkylene group -O- is more preferred.
The alkylene group may be linear, branched, or cyclic, but a linear alkylene group having 1 to 2 carbon atoms is preferred.
Multiple L E1 may be the same or different.
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。In general formula (E1), L E2 is each independently a single bond, -CH=CH-, -CO-O-, -O-CO-, -C(-CH 3 )=CH-, -CH= C(-CH 3 )-, -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 represents (-CN)- or -C(-CN)=CH-.
Among them, each L E2 is preferably independently a single bond, —CO—O—, or —O—CO—.
When a plurality of LE2 are present, the plurality of LE2 may be the same or different.
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。In general formula (E1), L E3 is each independently a single bond, or an optionally substituted 5- or 6-membered aromatic ring group or a 5- or 6-membered ring or a polycyclic group consisting of these rings.
Examples of the aromatic ring group and non-aromatic ring group represented by L E3 include optionally substituted 1,4-cyclohexanediyl group, 1,4-cyclohexenediyl group, 1,4 -phenylene group, pyrimidine-2,5-diyl group, pyridine-2,5-diyl group, 1,3,4-thiadiazole-2,5-diyl group, 1,3,4-oxadiazole-2,5 -diyl group, naphthalene-2,6-diyl group, naphthalene-1,5-diyl group, thiophene-2,5-diyl group, and pyridazine-3,6-diyl group. In the case of a 1,4-cyclohexanediyl group, it may be either a trans or cis structural isomer, or a mixture of any ratio. Among them, the trans form is preferred.
Among them, L E3 is preferably a single bond, a 1,4-phenylene group, or a 1,4-cyclohexenediyl group.
The substituents possessed by the group represented by L E3 are each independently preferably an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, or an acetyl group, more preferably an alkyl group (preferably having 1 carbon atom). preferable.
In addition, when a plurality of substituents are present, the substituents may be the same or different.
When there are a plurality of LE3s , the plurality of LE3s may be the same or different.
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。In general formula (E1), pe represents an integer of 0 or more.
When pe is an integer of 2 or more, a plurality of (-L E3 -L E2 -) may be the same or different.
Among them, pe is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1, and still more preferably 0.
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。In general formula (E1), L E4 each independently represents a substituent.
The substituents are each independently preferably an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, or an acetyl group, and more preferably an alkyl group (preferably having 1 carbon atom).
A plurality of LE4 may be the same or different. Further, when le, which will be described below, is an integer of 2 or more, multiple LE4s present in the same (L E4 ) le may be the same or different.
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。In general formula (E1), each le independently represents an integer of 0 to 4.
Among them, each le is preferably independently 0 to 2.
A plurality of le's may be the same or different.
棒状化合物は、得られる熱伝導材料の熱伝導性がより優れる点でビフェニル骨格を有するのが好ましい。
言い換えると、その他のエポキシ化合物は、ビフェニル骨格を有するのが好ましく、この場合のその他のエポキシ化合物は棒状化合物であるのがより好ましい。The rod-shaped compound preferably has a biphenyl skeleton in that the resulting thermally conductive material has better thermal conductivity.
In other words, the other epoxy compound preferably has a biphenyl skeleton, and in this case the other epoxy compound is more preferably a rod-like compound.
<円盤状化合物>
円盤状化合物であるその他のエポキシ化合物は、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。<Disk-shaped compound>
Other epoxy compounds that are discotic compounds have an at least partially discotic structure.
The discotic structure has at least an alicyclic or aromatic ring. In particular, when the discotic structure has an aromatic ring, the discotic compound can form a columnar structure through the formation of a stacking structure due to intermolecular π-π interaction.
As a disk-shaped structure, specifically, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 7990-7993 or the triphenylene structure described in JP-A-7-306317, and the trisubstituted benzene structure described in JP-A-2007-2220 and JP-A-2010-244038.
その他のエポキシ化合物として円盤状化合物を用いれば、高い熱伝導性を示す熱伝導材料が得られる。その理由としては、棒状化合物が直線的(一次元的)にしか熱伝導できないのに対して、円盤状化合物は法線方向に平面的(二次元的)に熱伝導できるため、熱伝導パスが増え、熱伝導率が向上する、と考えられる。 If a discotic compound is used as another epoxy compound, a thermally conductive material exhibiting high thermal conductivity can be obtained. The reason for this is that while the rod-shaped compound can only conduct heat linearly (one-dimensionally), the discotic compound can conduct heat two-dimensionally in the normal direction. It is thought that the thermal conductivity is improved.
上記円盤状化合物は、エポキシ基を3つ以上有するのが好ましい。3つ以上のエポキシ基を有する円盤状化合物を含む組成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。The discotic compound preferably has three or more epoxy groups. A cured product of a composition containing a discotic compound having three or more epoxy groups tends to have a high glass transition temperature and high heat resistance.
The number of epoxy groups possessed by the discotic compound is preferably 8 or less, more preferably 6 or less.
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つ(好ましくは3つ以上)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号公報に記載があるようなトリフェニレンを中心環としたトリフェニレン構造において、末端の1個以上(好ましくは3個以上、より好ましくは3~6個)をエポキシ基とした化合物、並びに、特開2007-2220号公報、及び、特開2010-244038号公報に記載があるようなベンゼン環を中心環とした3置換ベンゼン構造において、末端の1個以上(好ましくは3個以上、より好ましくは3個)をエポキシ基とした化合物等が挙げられる。Specific examples of discotic compounds include C.I. Destrade et al. , Mol. Crysr. Liq. Cryst. , vol. 71, page 111 (1981); edited by The Chemical Society of Japan, Quarterly Kagaku Sosetsu, No. 22, Liquid Crystal Chemistry, Chapter 5, Chapter 10 Section 2 (1994); Kohne et al. , Angew. Chem. Soc. Chem. Comm. , page 1794 (1985); Zhang et al. , J. Am. Chem. Soc. , vol. 116, page 2655 (1994), and compounds having at least one terminal (preferably three or more) of epoxy groups in the compounds described in Japanese Patent No. 4,592,225.
As the discotic compound, Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 7990-7993, and JP-A-7-306317, in a triphenylene structure having a triphenylene as a central ring, at least one (preferably 3 or more, more preferably 3 to 6) at the end ) as an epoxy group, and in a 3-substituted benzene structure with a benzene ring as the central ring as described in JP-A-2007-2220 and JP-A-2010-244038. Examples thereof include compounds having at least one epoxy group (preferably at least 3, more preferably 3).
上述以外の、その他のエポキシ化合物としては、例えば、一般式(DN)で表されるエポキシ化合物が挙げられる。 Other epoxy compounds other than those described above include, for example, epoxy compounds represented by general formula (DN).
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。In general formula (DN), n DN represents an integer of 0 or more, preferably 0 to 5, more preferably 1.
R DN represents a single bond or a divalent linking group. The divalent linking group includes -O-, -O-CO-, -CO-O-, -S-, an alkylene group (having preferably 1 to 10 carbon atoms), an arylene group (having a carbon number of 6 to 20 are preferred.) or a group consisting of a combination thereof, more preferably an alkylene group, and more preferably a methylene group.
その他のエポキシ化合物としては、エポキシ基が、縮環している化合物も挙げられる。このような化合物としては、例えば、3,4:8,9-ジエポキシビシクロ[4.3.0]ノナン等が挙げられる。 Other epoxy compounds include compounds in which the epoxy group is ring-condensed. Examples of such compounds include 3,4:8,9-diepoxybicyclo[4.3.0]nonane and the like.
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、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(1,3-フェニレンビス(グリシジルエーテル)のような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。 Other epoxy compounds include, for example, bisphenol A-type epoxy compounds, bisphenol F-type epoxy compounds, bisphenol S-type epoxy compounds, and bisphenol AD-type epoxy compounds, which are glycidyl ethers of bisphenol A, F, S, and AD. etc.; hydrogenated bisphenol A-type epoxy compound, hydrogenated bisphenol AD-type epoxy compound, etc.; A novolac type glycidyl ether, etc.; dicyclopentadiene type glycidyl ether (dicyclopentadiene type epoxy compound); dihydroxypentadiene type glycidyl ether (dihydroxypentadiene type epoxy compound); polyhydroxybenzene type glycidyl ether (1,3- polyhydroxybenzene-type epoxy compounds such as phenylene bis(glycidyl ether); benzenepolycarboxylic acid-type glycidyl esters (benzenepolycarboxylic acid-type epoxy compounds); and trisphenolmethane-type epoxy compounds.
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。 Other epoxy compounds may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types.
本発明の組成物において、フェノール化合物がスピロフェノール化合物を含み、かつ、エポキシ化合物がスピロエポキシ化合物を含む場合、例えば、スピロフェノール化合物の含有量が全フェノール化合物に対して50質量%以上で、かつ、スピロエポキシ化合物の含有量が全エポキシ化合物に対して5質量%未満でもよい。また、例えば、スピロフェノール化合物の含有量が全フェノール化合物に対して5質量%未満で、かつ、スピロエポキシ化合物の含有量が全エポキシ化合物に対して50質量%以上でもよい。 In the composition of the present invention, when the phenol compound contains a spirophenol compound and the epoxy compound contains a spiroepoxy compound, for example, the content of the spirophenol compound is 50% by mass or more based on the total phenol compounds, and , the content of the spiroepoxy compound may be less than 5% by mass based on the total epoxy compound. Further, for example, the content of the spirophenol compound may be less than 5% by mass with respect to all phenol compounds, and the content of the spiroepoxy compound may be 50% by mass or more with respect to all epoxy compounds.
組成物における、エポキシ化合物の含有量とフェノール化合物の含有量との比は、全エポキシ化合物のエポキシ基と、全フェノール化合物の水酸基との当量比(エポキシ基の数/水酸基の数)が、30/70~70/30となる量が好ましく、40/60~60/40となる量がより好ましく、45/55~55/45となる量が更に好ましい。
また、組成物における、全エポキシ化合物の含有量と全フェノール化合物の含有量との比は、エポキシ化合物のエポキシ基と、フェノール化合物の活性水素(水酸基における水素原子等)との当量比(エポキシ基の数/活性水素の数)が、30/70~70/30となる量が好ましく、40/60~60/40となる量がより好ましく、45/55~55/45となる量が更に好ましい。
本発明の組成物において、固形分が有するエポキシ基の数の合計数と、固形分が有する水酸基(好ましくはフェノール性水酸基)の合計数との比との当量比(エポキシ基の数/水酸基の数)が、30/70~70/30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。
本発明の組成物において、固形分が有するエポキシ基の数の合計数と、固形分が有する活性水素の合計数との比との当量比(エポキシ基の数/活性水素の数)が、30/70~70/30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。
なお、固形分とは、熱伝導材料を形成する成分を意図し、溶媒は含まれない。ここでいう、熱伝導材料を形成する成分は、熱伝導材料を形成する際に反応(重合)して化学構造が変化する成分でもよい。また、熱伝導材料を形成する成分であれば、その性状が液体状であっても、固形分とみなす。The ratio of the content of epoxy compounds to the content of phenolic compounds in the composition is such that the equivalent ratio of epoxy groups of all epoxy compounds to hydroxyl groups of all phenolic compounds (number of epoxy groups/number of hydroxyl groups) is 30. /70 to 70/30 is preferred, 40/60 to 60/40 is more preferred, and 45/55 to 55/45 is even more preferred.
In addition, the ratio of the content of all epoxy compounds to the content of all phenolic compounds in the composition is the equivalent ratio (epoxy group / number of active hydrogen) is preferably 30/70 to 70/30, more preferably 40/60 to 60/40, and even more preferably 45/55 to 55/45. .
In the composition of the present invention, the equivalent ratio of the total number of epoxy groups in the solid content to the total number of hydroxyl groups (preferably phenolic hydroxyl groups) in the solid content (number of epoxy groups/number of hydroxyl groups) number) is preferably 30/70 to 70/30, more preferably 40/60 to 60/40, even more preferably 45/55 to 55/45.
In the composition of the present invention, the equivalent ratio of the total number of epoxy groups in the solid content to the total number of active hydrogens in the solid content (number of epoxy groups/number of active hydrogens) is 30. /70 to 70/30 is preferred, 40/60 to 60/40 is more preferred, and 45/55 to 55/45 is even more preferred.
In addition, solid content intends the component which forms a thermally-conductive material, and a solvent is not included. The component forming the thermally conductive material referred to here may be a component that reacts (polymerizes) to change its chemical structure when forming the thermally conductive material. In addition, as long as it is a component that forms a thermally conductive material, it is regarded as a solid content even if its property is liquid.
また、組成物中、エポキシ化合物とフェノール化合物との合計含有量は、組成物の全固形分に対して、5~90質量%が好ましく、10~50質量%がより好ましく、15~40質量%が更に好ましい。 Further, the total content of the epoxy compound and the phenol compound in the composition is preferably 5 to 90% by mass, more preferably 10 to 50% by mass, and 15 to 40% by mass, based on the total solid content of the composition. is more preferred.
〔無機物〕
組成物は、無機物を含む。
無機物としては、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。無機物としては、熱伝導材料の熱伝導性及び絶縁性がより優れる点から、無機窒化物又は無機酸化物が好ましい。[Inorganic matter]
The composition includes inorganic matter.
As the inorganic substance, any inorganic substance conventionally used as an inorganic filler for thermally conductive materials may be used. As the inorganic substance, an inorganic nitride or an inorganic oxide is preferable from the viewpoint of better thermal conductivity and insulating properties of the thermally conductive material.
無機物の形状は特に制限されず、粒子状であってもよく、フィルム状であってもよく、又は板状であってもよい。粒子状無機物の形状は、米粒状、球形状、立方体状、紡錘形状、鱗片状、凝集状、及び、不定形状が挙げられる。 The shape of the inorganic substance is not particularly limited, and may be particulate, film-like, or plate-like. Examples of the shape of the particulate inorganic material include rice grain, spherical, cubic, spindle, scale, aggregate, and irregular shapes.
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。Examples of inorganic oxides include zirconium oxide (ZrO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), silicon oxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), iron oxide (Fe 2 O 3 , FeO, Fe 3 O 4 ), copper oxides (CuO, Cu 2 O), zinc oxide (ZnO), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), molybdenum oxide (MoO 3 ), indium oxide (In 2 O 3 , In 2 O), tin oxide (SnO 2 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), tungsten oxide (WO 3 , W 2 O 5 ), lead oxide (PbO, PbO 2 ), bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), cerium oxide (CeO 2 , Ce 2 O 3 ), antimony oxide (Sb 2 O 3 , Sb 2 O 5 ), germanium oxide (GeO 2 , GeO), lanthanum oxide (La 2 O 3 ), and Ruthenium oxide (RuO 2 ) and the like are included.
Only one kind of the above inorganic oxides may be used, or two or more kinds thereof may be used.
The inorganic oxide is preferably titanium oxide, aluminum oxide, or zinc oxide, more preferably aluminum oxide.
The inorganic oxide may be an oxide produced by oxidizing a metal prepared as a non-oxide in the environment or the like.
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。
無機窒化物は、アルミニウム原子、ホウ素原子、又は、珪素原子を含むのが好ましく、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、又は、窒化珪素を含むのがより好ましく、窒化アルミニウム又は窒化ホウ素を含むのが更に好ましく、窒化ホウ素を含むのが特に好ましい。Examples of inorganic nitrides include boron nitride (BN), carbon nitride ( C3N4 ), silicon nitride ( Si3N4 ), gallium nitride ( GaN ), indium nitride (InN), aluminum nitride ( AlN ), Chromium nitride ( Cr2N ), copper nitride (Cu3N), iron nitride ( Fe4N ), iron nitride ( Fe3N ) , lanthanum nitride (LaN), lithium nitride ( Li3N ), magnesium nitride (Mg 3N 2 ), molybdenum nitride (Mo 2 N), niobium nitride (NbN), tantalum nitride (TaN), titanium nitride (TiN), tungsten nitride (W 2 N), tungsten nitride (WN 2 ), yttrium nitride (YN ), and zirconium nitride (ZrN).
Only one kind of the above inorganic nitrides may be used, or two or more kinds thereof may be used.
The inorganic nitride preferably contains aluminum atoms, boron atoms, or silicon atoms, more preferably aluminum nitride, boron nitride, or silicon nitride, more preferably aluminum nitride or boron nitride, It is particularly preferred to contain boron nitride.
無機物の大きさは特に制限されないが、無機物の分散性がより優れる点で、無機物の平均粒径は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。下限は特に制限されないが、取り扱い性の点で、10nm以上が好ましく、100nm以上がより好ましい。
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。Although the size of the inorganic substance is not particularly limited, the average particle size of the inorganic substance is preferably 500 μm or less, more preferably 300 μm or less, and even more preferably 200 μm or less, in terms of better dispersibility of the inorganic matter. Although the lower limit is not particularly limited, it is preferably 10 nm or more, more preferably 100 nm or more, in terms of handleability.
As for the average particle diameter of the inorganic substance, the catalog value is adopted when using a commercially available product. If there is no catalog value, the method for measuring the average particle size is to use an electron microscope to randomly select 100 inorganic substances, measure the particle size (major axis) of each inorganic substance, and calculate the find the average.
無機物は、1種のみを使用していてもよいし、2種以上を使用してもよい。
本発明の効果がより優れる点から、無機物は、無機窒化物及び無機酸化物の少なくとも一方を含むのが好ましく、無機窒化物を少なくとも含むのがより好ましく、無機窒化物と無機酸化物との両方を含むのが更に好ましい。
本発明の効果がより優れる点から、上記無機窒化物としては、窒化ホウ素及び窒化アルミニウムの少なくとも一方を含むのが好ましく、窒化ホウ素を少なくとも含むのがより好ましい。
無機物中における無機窒化物(好ましくは窒化ホウ素及び/又は窒化アルミニウム)の含有量は、無機物の全質量に対して10~100質量%が好ましく、40~100質量%がより好ましい。
上記無機酸化物としては、酸化アルミニウムが好ましい。
熱伝導材料の熱伝導性がより優れる点で、組成物は、平均粒径が20μm以上(好ましくは、40μm以上)の無機粒子を少なくとも含むのがより好ましい。Only one kind of inorganic substance may be used, or two or more kinds thereof may be used.
From the viewpoint that the effect of the present invention is more excellent, the inorganic substance preferably contains at least one of an inorganic nitride and an inorganic oxide, more preferably contains at least an inorganic nitride, and both an inorganic nitride and an inorganic oxide. It is further preferred to include
From the viewpoint that the effect of the present invention is more excellent, the inorganic nitride preferably contains at least one of boron nitride and aluminum nitride, and more preferably contains at least boron nitride.
The content of the inorganic nitride (preferably boron nitride and/or aluminum nitride) in the inorganic substance is preferably 10 to 100% by mass, more preferably 40 to 100% by mass, based on the total mass of the inorganic substance.
Aluminum oxide is preferable as the inorganic oxide.
The composition more preferably contains at least inorganic particles having an average particle size of 20 μm or more (preferably 40 μm or more), in order to improve the thermal conductivity of the heat conductive material.
本発明の効果がより優れる点から、組成物中における無機物の含有量は、組成物の全固形分に対して、40~95質量%が好ましく、50~95質量%がより好ましく、60~95質量%が更に好ましい。 From the viewpoint that the effect of the present invention is more excellent, the content of inorganic substances in the composition is preferably 40 to 95% by mass, more preferably 50 to 95% by mass, and 60 to 95% by mass, based on the total solid content of the composition. % by mass is more preferred.
〔表面修飾剤〕
本発明の組成物は、熱伝導材料の熱伝導性がより優れる点から、更に表面修飾剤を含んでいてもよい。
表面修飾剤は、上述の無機物を表面修飾する成分である。
本明細書において、「表面修飾」とは無機物の表面の少なくとも一部に有機物が吸着している状態を意味する。吸着の形態は特に限定されず、結合している状態であればよい。すなわち、表面修飾は、有機物の一部が脱離して得られる有機基が無機物表面に結合している状態も含む。結合は、共有結合、配位結合、イオン結合、水素結合、ファンデルワールス結合、及び、金属結合等、いずれの結合であってもよい。表面修飾は、表面の少なくとも一部に単分子膜を形成するようになされていてもよい。単分子膜は、有機分子の化学吸着によって形成される単層膜であり、Self-AssembledMonoLayer(SAM)として知られている。なお、本明細書において、表面修飾は、無機物の表面の一部のみであっても、全体であってもよい。本明細書において、「表面修飾無機物」は、表面修飾剤により表面修飾されている無機物、すなわち無機物の表面に有機物が吸着している物質を意味する。
つまり、本発明の組成物において、無機物は、表面修飾剤と共同して、表面修飾無機物(好ましくは表面修飾無機窒化物及び/又は表面修飾無機酸化物)を構成していてもよい。
表面修飾剤と、上述のフェノール化合物及びエポキシ化合物とは、互いに異なる化合物であるのが好ましい。[Surface modifier]
The composition of the present invention may further contain a surface modifier from the viewpoint of improving the thermal conductivity of the thermally conductive material.
A surface modifier is a component that modifies the surface of the above-mentioned inorganic substance.
As used herein, "surface modification" means a state in which an organic substance is adsorbed on at least a part of the surface of an inorganic substance. The form of adsorption is not particularly limited as long as it is in a bound state. In other words, the surface modification includes a state in which an organic group obtained by desorption of a part of the organic substance is bonded to the surface of the inorganic substance. The bond may be any bond such as covalent bond, coordinate bond, ionic bond, hydrogen bond, van der Waals bond, and metallic bond. The surface modification may be such as to form a monomolecular film on at least part of the surface. Monolayers are monolayer films formed by chemisorption of organic molecules and are known as Self-Assembled MonoLayers (SAMs). In addition, in this specification, the surface modification may be only a part of the surface of the inorganic substance, or may be the whole surface. As used herein, the term “surface-modified inorganic substance” means an inorganic substance whose surface has been modified with a surface modifier, that is, a substance in which an organic substance is adsorbed on the surface of the inorganic substance.
That is, in the composition of the present invention, the inorganic substance may constitute a surface-modified inorganic substance (preferably a surface-modified inorganic nitride and/or a surface-modified inorganic oxide) in cooperation with a surface modifier.
The surface modifier and the phenolic compound and epoxy compound described above are preferably different compounds.
表面修飾剤としては、長鎖アルキル脂肪酸等のカルボン酸、有機ホスホン酸、有機リン酸エステル、有機シラン分子(シランカップリング剤)等従来公知の表面修飾剤を使用できる。その他、例えば、特開2009-502529号公報、特開2001-192500号公報、特許4694929号に記載の表面修飾剤を利用してもよい。 As the surface modifier, conventionally known surface modifiers such as carboxylic acids such as long-chain alkyl fatty acids, organic phosphonic acids, organic phosphoric acid esters, and organic silane molecules (silane coupling agents) can be used. In addition, for example, surface modifiers described in JP-A-2009-502529, JP-A-2001-192500, and JP-A-4694929 may be used.
また、(好ましくは、無機物が無機窒化物(窒化ホウ素及び/又は窒化アルミニウム等)を含む場合において、)組成物は、表面修飾剤として縮環骨格又はトリアジン骨格を有する化合物を含むのが好ましい。
上記縮環骨格は、芳香族環同士の縮環骨格であるのが好ましい。
このような表面修飾剤(好ましくは後述する表面修飾剤A及び/又は表面修飾剤B)は、無機窒化物用表面修飾剤として使用するのが好ましい。In addition, the composition preferably contains a compound having a condensed ring skeleton or a triazine skeleton as a surface modifier (preferably when the inorganic substance contains an inorganic nitride (such as boron nitride and/or aluminum nitride)).
The condensed ring skeleton is preferably a condensed ring skeleton between aromatic rings.
Such a surface modifier (preferably surface modifier A and/or surface modifier B described later) is preferably used as a surface modifier for inorganic nitrides.
<表面修飾剤A>
表面修飾剤としては、例えば、以下に説明する表面修飾剤Aが好ましい。なお、表面修飾剤Aは、縮環骨格を有する表面修飾剤である。
表面修飾剤Aは、下記条件1及び条件2を満たす。
・条件1:以下に示す官能基群Pから選ばれる官能基(以下「特定官能基A」ともいう)を有する。<Surface modifier A>
As the surface modifier, for example, surface modifier A described below is preferable. In addition, the surface modifier A is a surface modifier having a condensed ring skeleton.
The surface modifier A satisfies the following conditions 1 and 2.
- Condition 1: It has a functional group (hereinafter also referred to as "specific functional group A") selected from the functional group group P shown below.
(官能基群P)
ボロン酸基(-B(OH)2)、アルデヒド基(-CHO)、イソシアネート基(-N=C=O)、イソチオシアネート基(-N=C=S)、シアネート基(-O-CN)、アシルアジド基、コハク酸イミド基、スルホニルクロリド基(-SO2Cl)、カルボン酸クロリド基(-COCl)、オニウム基、カーボネート基(-O-CO-O-)、アリールハライド基、カルボジイミド基(-N=C=N-)、酸無水物基(-CO-O-CO-、又は、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、及び無水トリメリット酸等の1価の酸無水物基)、カルボン酸基(-COOH)、ホスホン酸基(-PO(OH)2)、ホスフィン酸基(-HPO(OH))、リン酸基(-OP(=O)(OH)2)、リン酸エステル基(-OP(=O)(ORB)2)、スルホン酸基(-SO3H)、ハロゲン化アルキル基、ニトリル基(-CN)、ニトロ基(-NO2)、エステル基(-CO-O-又は-O-CO-)、カルボニル基(-CO-)、イミドエステル基(-C(=NRC)-O-又は-O-C(=NRC)-)、アルコキシシリル基、アクリル基(-OCOCH2=CH2)、メタクリル基(-OCOCH(CH3)=CH2)、オキセタニル基、ビニル基(-CH=CH2)、アルキニル基(アルキンから水素原子を一つ除いた基。例えば、エチニル基、及びプロパ-2-イン-1-イル基等が含まれる。)、マレイミド基、チオール基(-SH)、水酸基(-OH)、ハロゲン原子(F原子、Cl原子、Br原子、及びI原子)、及びアミノ基からなる群より選ばれる官能基。(Functional group group P)
Boronic acid group (-B(OH) 2 ), aldehyde group (-CHO), isocyanate group (-N=C=O), isothiocyanate group (-N=C=S), cyanate group (-O-CN) , acyl azide group, succinimide group, sulfonyl chloride group (—SO 2 Cl), carboxylic acid chloride group (—COCl), onium group, carbonate group (—O—CO—O—), aryl halide group, carbodiimide group ( -N=C=N-), an acid anhydride group (-CO-O-CO-, or monovalent acid anhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride, pyromellitic anhydride, and trimellitic anhydride group), carboxylic acid group (—COOH), phosphonic acid group (—PO(OH) 2 ), phosphinic acid group (—HPO(OH)), phosphoric acid group (—OP(=O)(OH) 2 ), Phosphate ester group (-OP(=O)(OR B ) 2 ), sulfonic acid group (-SO 3 H), halogenated alkyl group, nitrile group (-CN), nitro group (-NO 2 ), ester group (-CO-O- or -O-CO-), carbonyl group (-CO-), imide ester group (-C(=NR C )-O- or -OC(=NR C )-), alkoxy Silyl group, acryl group (-OCOCH 2 =CH 2 ), methacryl group (-OCOCH(CH 3 )=CH 2 ), oxetanyl group, vinyl group (-CH=CH 2 ), alkynyl group (one hydrogen atom from alkyne) (e.g., ethynyl group, prop-2-yn-1-yl group, etc.), maleimide group, thiol group (-SH), hydroxyl group (-OH), halogen atom (F atom, Cl atom, Br atom, and I atom), and a functional group selected from the group consisting of an amino group.
上記アシルアジド基は、下記構造により表される基を意図する。なお、式中の*は結合位置を表す。アシルアジド基のカウンターアニオン(Z-)は特に限定されず、例えばハロゲンイオンが挙げられる。The acylazido group intends a group represented by the structure below. Note that * in the formula represents a bonding position. The counter anion (Z − ) of the acylazide group is not particularly limited, and examples thereof include halogen ions.
上記コハク酸イミド基、オキセタニル基、及びマレイミド基は、それぞれ下記式より表される化合物から、任意の位置の水素原子を一つ除いて形成される基を表す。 The above succinimide group, oxetanyl group, and maleimide group each represent a group formed by removing one hydrogen atom at an arbitrary position from the compound represented by the following formula.
また、上記オニウム基とは、オニウム塩構造を有する基を意味する。オニウム塩とは、化学結合に関与しない電子対を有する化合物が、その電子対によって、他の陽イオン形の化合物と配位結合して生ずる化合物である。通常、オニウム塩は、カチオンとアニオンとを含む。
オニウム塩構造としては特に限定されないが、例えば、アンモニウム塩構造、ピリジニウム塩構造、イミダゾリウム塩構造、ピロリジニウム塩構造、ピペリジニウム塩構造、トリエチレンジアミン塩構造、ホスホニウム塩構造、スルホニウム塩構造、及びチオピリリウム塩構造等が挙げられる。なお、カウンターとなるアニオンの種類は特に限定されず、公知のアニオンが用いられる。アニオンの価数も特に限定されず、例えば、1~3価が挙げられ、1~2価が好ましい。
オニウム基としては、中でも、下記一般式(A1)で表されるアンモニウム塩構造を有する基が好ましい。Further, the onium group means a group having an onium salt structure. An onium salt is a compound that is formed by coordinating a compound with an electron pair that does not participate in a chemical bond with another cationic form of the compound through the electron pair. Onium salts typically contain a cation and an anion.
The onium salt structure is not particularly limited, but examples include an ammonium salt structure, a pyridinium salt structure, an imidazolium salt structure, a pyrrolidinium salt structure, a piperidinium salt structure, a triethylenediamine salt structure, a phosphonium salt structure, a sulfonium salt structure, and a thiopyrylium salt structure. etc. The type of the counter anion is not particularly limited, and known anions are used. The valence of the anion is also not particularly limited, and examples thereof include 1 to 3 valences, preferably 1 to 2 valences.
As the onium group, among others, a group having an ammonium salt structure represented by the following general formula (A1) is preferable.
一般式(A1)中、R1A~R3Aは、それぞれ独立して、水素原子又はアルキル基(直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれも含む。)を表す。アルキル基中の炭素数は、例えば1~10であり、1~6が好ましく、1~3がより好ましい。M-は、アニオンを表す。
*は、結合位置を表す。なお、アルキル基は、更に置換基(例えば、置換基群Y)を有していてもよい。In general formula (A1), R 1A to R 3A each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group (both linear, branched and cyclic). The number of carbon atoms in the alkyl group is, for example, 1-10, preferably 1-6, more preferably 1-3. M − represents an anion.
* represents a binding position. In addition, the alkyl group may further have a substituent (for example, substituent group Y).
上記アリールハライド基としては、芳香環基にハロゲン原子が1個以上置換した基であれば特に限定されない。上記芳香環基としては、単環構造及び多環構造のいずれであってもよいが、フェニル基が好ましい。また、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子が好ましい。なお、アリールハライド基は、更に置換基(例えば、置換基群Y)を有していてもよい。 The aryl halide group is not particularly limited as long as it is an aromatic ring group substituted with one or more halogen atoms. The aromatic ring group may have either a monocyclic structure or a polycyclic structure, but is preferably a phenyl group. Moreover, the halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom is preferable. In addition, the aryl halide group may further have a substituent (for example, substituent group Y).
アリールハライド基としては、具体的には、フルオロフェニル基、パーフルオロフェニル基、クロロフェニル基、ブロモフェニル基、及びヨードフェニル基等が挙げられる。 Specific examples of the aryl halide group include a fluorophenyl group, a perfluorophenyl group, a chlorophenyl group, a bromophenyl group, an iodophenyl group, and the like.
上記リン酸エステル基としては、-OP(=O)(ORB)2で表される基であれば特に限定されない。上記RBとしては、水素原子又は1価の有機基が挙げられる。ただし、RBのいずれか1つ以上は1価の有機基を表す。1価の有機基としては、例えば、アルキル基(直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれも含む。)及びアリール基が挙げられる。アルキル基中の炭素数は、例えば1~10であり、1~6が好ましく、1~3がより好ましい。なお、アルキル基は、更に置換基(例えば、置換基群Y)を有していてもよい。また、アリール基としては、特に限定されないが、例えばフェニル基、及びピレニル基等が挙げられる。The phosphate ester group is not particularly limited as long as it is a group represented by —OP(=O)(OR B ) 2 . Examples of RB include a hydrogen atom and a monovalent organic group. However, at least one of RB represents a monovalent organic group. Monovalent organic groups include, for example, alkyl groups (both linear, branched and cyclic) and aryl groups. The number of carbon atoms in the alkyl group is, for example, 1-10, preferably 1-6, more preferably 1-3. In addition, the alkyl group may further have a substituent (for example, substituent group Y). Moreover, the aryl group is not particularly limited, but examples thereof include a phenyl group and a pyrenyl group.
上記ハロゲン化アルキル基としては特に限定されないが、例えば、炭素数1~10のアルキル基にハロゲン原子が1個以上置換した基が挙げられる。上記アルキル基(直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれも含む。)の炭素数は、1~6が好ましく、1~3がより好ましい。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子、塩素原子、又は臭素原子が好ましい。なお、ハロゲン化アルキル基は、更に置換基(例えば、置換基群Y)を有していてもよい。 Although the above-mentioned halogenated alkyl group is not particularly limited, examples thereof include groups in which an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms is substituted with one or more halogen atoms. The number of carbon atoms in the alkyl group (both linear, branched and cyclic) is preferably 1-6, more preferably 1-3. A halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom, and a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom is preferable. In addition, the halogenated alkyl group may further have a substituent (for example, substituent group Y).
上記イミドエステル基としては、-C(=NRC)-O-又は-O-C(=NRC)-で表される基であれば特に限定されない。上記RCとしては、例えば、水素原子及びアルキル基(直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれも含む。)が挙げられる。アルキル基中の炭素数は、例えば1~10であり、1~6が好ましく、1~3がより好ましい。なお、アルキル基は、更に置換基(例えば、置換基群Y)を有していてもよい。
なお、イミドエステル基は、イミン窒素の化学結合に関与しない電子対が他の陽イオン(例えば、水素イオン)と配位結合してオニウム塩構造となっていてもよい。The imidoester group is not particularly limited as long as it is a group represented by -C(=NR C )-O- or -OC(=NR C )-. Examples of R 2 C include a hydrogen atom and an alkyl group (both linear, branched and cyclic). The number of carbon atoms in the alkyl group is, for example, 1-10, preferably 1-6, more preferably 1-3. In addition, the alkyl group may further have a substituent (for example, substituent group Y).
The imidoester group may have an onium salt structure in which an electron pair that does not participate in the chemical bond of the imine nitrogen is coordinated with another cation (for example, a hydrogen ion).
上記アルコキシシリル基としては特に限定されないが、例えば、下記一般式(A2)で表される基が挙げられる。 Although the alkoxysilyl group is not particularly limited, examples thereof include groups represented by the following general formula (A2).
一般式(A2): *-Si(ORD)3
一般式(A2)中、RDは、それぞれ独立して、アルキル基(直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれも含む。)を表す。*は、結合位置を表す。
RDで表されるアルキル基としては、例えば、炭素数1~10のアルキル基が挙げられ、炭素数1~6が好ましく、炭素数1~3がより好ましい。
具体的には、トリメチトキシシリル基及びトリエトキシシリル基等が挙げられる。
なお、アルキル基は、更に置換基(例えば、置換基群Y)を有していてもよい。General formula (A2): *-Si(OR D ) 3
In general formula (A2), RD each independently represents an alkyl group (including both linear, branched and cyclic). * represents a binding position.
The alkyl group represented by R D includes, for example, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 3 carbon atoms.
Specific examples include a trimethoxysilyl group and a triethoxysilyl group.
In addition, the alkyl group may further have a substituent (for example, substituent group Y).
上記アミノ基としては特に限定されず、1級、2級、及び3級のいずれであってもよい。具体的には、-N(RE)2(REは、それぞれ独立して、水素原子、又はアルキル基(直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれも含む。))が挙げられる。アルキル基中の炭素数は、例えば1~10であり、1~6が好ましく、1~3がより好ましい。なお、アルキル基は、更に置換基(例えば、置換基群Y)を有していてもよい。The amino group is not particularly limited and may be primary, secondary or tertiary. Specifically, -N(R E ) 2 (each R E is independently a hydrogen atom or an alkyl group (including linear, branched and cyclic)). The number of carbon atoms in the alkyl group is, for example, 1-10, preferably 1-6, more preferably 1-3. In addition, the alkyl group may further have a substituent (for example, substituent group Y).
表面修飾剤A中、上記特定官能基Aの数は1以上であれば特に限定されない。また、その上限は特に限定されないが、15以下が好ましい。中でも、表面修飾無機窒化物の分散性により優れる点で、1~8が好ましく、1~3がより好ましく、1又は2が更に好ましい。 The number of the specific functional groups A in the surface modifier A is not particularly limited as long as it is 1 or more. Moreover, although the upper limit is not specifically limited, 15 or less is preferable. Among them, 1 to 8 are preferable, 1 to 3 are more preferable, and 1 or 2 is even more preferable in terms of better dispersibility of the surface-modified inorganic nitride.
・条件2:芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群より選ばれる2環以上を含む縮環構造を有する。 - Condition 2: It has a condensed ring structure containing two or more rings selected from the group consisting of aromatic hydrocarbon rings and aromatic heterocycles.
上記芳香族炭化水素環としては特に限定されないが、例えば、5員以上の単環式芳香族炭化水素環が挙げられる。環員数の上限は特に制限されないが、10員以下の場合が多い。芳香族炭化水素環としては、5員又は6員の単環式芳香族炭化水素環が好ましい。
芳香族炭化水素環としては、例えば、シクロペンタジエニル環及びベンゼン環等が挙げられる。Although the aromatic hydrocarbon ring is not particularly limited, examples thereof include a 5-membered or more monocyclic aromatic hydrocarbon ring. Although the upper limit of the number of ring members is not particularly limited, it is often 10 or less. The aromatic hydrocarbon ring is preferably a 5- or 6-membered monocyclic aromatic hydrocarbon ring.
Examples of aromatic hydrocarbon rings include cyclopentadienyl rings and benzene rings.
上記芳香族複素環としては特に限定されないが、例えば、5員以上の単環式芳香族炭化水素環が挙げられる。環員数の上限は特に制限されないが、10員以下の場合が多い。芳香族複素環としては、例えば、5員又は6員の単環式芳香族複素環が好ましい。
芳香族複素環としては、例えば、チオフェン環、チアゾール環、イミダゾール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、及び、トリアジン環が挙げられる。The aromatic heterocyclic ring is not particularly limited, but includes, for example, a 5-membered or more monocyclic aromatic hydrocarbon ring. Although the upper limit of the number of ring members is not particularly limited, it is often 10 or less. As the aromatic heterocycle, for example, a 5- or 6-membered monocyclic aromatic heterocycle is preferred.
Examples of aromatic heterocyclic rings include thiophene ring, thiazole ring, imidazole ring, pyridine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, pyrazine ring, and triazine ring.
上記縮合構造としては、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群より選ばれる2環以上を含む縮環構造であれば特に限定されないが、本発明の効果により優れる点で、中でも、芳香族炭化水素環を2環以上含む縮環構造が好ましく、ベンゼン環を2環以上含む縮環構造がより好ましく、ベンゼン環を3環以上含む縮環構造が更に好ましい。なお、上記縮合構造中に含まれる芳香族炭化水素環及び芳香族複素環の個数の上限は特に制限されないが、例えば、10個以下の場合が多い。
芳香族炭化水素環を2環以上含む縮環構造としては、具体的に、ビフェニレン、インダセン、アセナフチレン、フルオレン、フェナレン、フェナントレン、アントラセン、フルオランテン、アセフェナンスリレン、アセアンスリレン、ピレン、クリセン、テトラセン、プレイアデン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン、ペンタセン、テトラフェニレン、ヘキサフェン、及びトリフェニレンからなる群より選ばれる縮合環からなる縮合構造が好ましく、本発明の効果により優れる点で、上記のうち、ベンゼン環を2環以上含む縮合環からなる縮合構造がより好ましく、ベンゼン環を3環以上含む縮合環からなる縮合構造が更に好ましく、ピレン又はペリレンからなる縮合構造が特に好ましい。The condensed structure is not particularly limited as long as it is a condensed ring structure containing two or more rings selected from the group consisting of aromatic hydrocarbon rings and aromatic heterocycles. A condensed ring structure containing two or more group hydrocarbon rings is preferred, a condensed ring structure containing two or more benzene rings is more preferred, and a condensed ring structure containing three or more benzene rings is even more preferred. Although the upper limit of the number of aromatic hydrocarbon rings and aromatic heterocyclic rings contained in the condensed structure is not particularly limited, it is often 10 or less, for example.
Specific examples of condensed ring structures containing two or more aromatic hydrocarbon rings include biphenylene, indacene, acenaphthylene, fluorene, phenalene, phenanthrene, anthracene, fluoranthene, acephenanthrylene, aceanthrylene, pyrene, chrysene, and tetracene. , pleiadene, picene, perylene, pentaphene, pentacene, tetraphenylene, hexaphene, and triphenylene. A condensed structure comprising two or more condensed rings is more preferable, a condensed structure comprising three or more benzene rings is more preferable, and a condensed structure composed of pyrene or perylene is particularly preferable.
上記表面修飾剤Aは、分散性がより向上する点で、一般式(V1)で表される化合物であるのが好ましく、一般式(V2)で表される化合物であるのがより好ましい。
以下、一般式(V1)で表される化合物及び一般式(V2)で表される化合物についてそれぞれ説明する。
(一般式(V1)で表される化合物)The surface modifier A is preferably a compound represented by the general formula (V1), more preferably a compound represented by the general formula (V2), in terms of further improving dispersibility.
The compound represented by the general formula (V1) and the compound represented by the general formula (V2) are described below.
(Compound represented by general formula (V1))
一般式(V1)中、Xは、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群より選ばれる2環以上を含む縮環構造を有するn価の有機基を表す。 In general formula (V1), X represents an n-valent organic group having a condensed ring structure containing two or more rings selected from the group consisting of aromatic hydrocarbon rings and aromatic heterocyclic rings.
上記Xは、n価の有機基(nは1以上の整数)を表す。nは、1以上の整数であれば特に限定されない。また、その上限は特に限定されないが、15以下の整数であるのが好ましい。中でも、表面修飾無機窒化物の分散性により優れる点で、1~8が好ましく、1~3がより好ましく、1又は2が更に好ましい。 X above represents an n-valent organic group (n is an integer of 1 or more). n is not particularly limited as long as it is an integer of 1 or more. Although the upper limit is not particularly limited, it is preferably an integer of 15 or less. Among them, 1 to 8 are preferable, 1 to 3 are more preferable, and 1 or 2 is even more preferable in terms of better dispersibility of the surface-modified inorganic nitride.
上記X中における芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群より選ばれる2環以上を含む縮環構造としては、上述した構造が挙げられ、また好ましい態様も同じである。 Examples of the condensed ring structure containing two or more rings selected from the group consisting of aromatic hydrocarbon rings and aromatic heterocycles in X include the structures described above, and preferred embodiments are also the same.
上記Xで表されるn価の有機基としては、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群より選ばれる2環以上を含む縮環構造を有しさえすれば特に限定されないが、本発明の効果がより優れる点で、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群より選ばれる2環以上を含む縮合環からn個の水素原子を引き抜いて形成される基であるのが好ましい。
なお、上記縮合構造は、特定官能基A以外に、更に置換基(例えば、置換基群Y)を有していてもよい。The n-valent organic group represented by X is not particularly limited as long as it has a condensed ring structure containing two or more rings selected from the group consisting of aromatic hydrocarbon rings and aromatic heterocycles. It is preferably a group formed by extracting n hydrogen atoms from a condensed ring containing two or more rings selected from the group consisting of aromatic hydrocarbon rings and aromatic heterocycles, from the viewpoint of better effects of the invention. .
The condensed structure may further have a substituent (for example, substituent group Y) in addition to the specific functional group A.
上記Yは、下記一般式(B1)で表される1価の基、下記一般式(B2)で表される1価の基、若しくは下記一般式(B4)で表される1価の基を表すか、又は、nが2以上の整数を表す場合には、複数のYが結合してなる下記一般式(B3)で表される2価の基を表す。
言い換えると、nが1である場合には、上記Yは、下記一般式(B1)で表される1価の基、下記一般式(B2)で表される1価の基、又は下記一般式(B4)で表される1価の基を表す。
nが2以上の整数を表す場合には、上記Yは、下記一般式(B1)で表される1価の基、下記一般式(B2)で表される1価の基、若しくは下記一般式(B4)で表される1価の基を表すか、又は、複数のYが結合してなる下記一般式(B3)で表される2価の基を表す。なお、nが2以上の場合、複数あるYはそれぞれ同じでも、異なっていてもよい。
なお、Yが、下記一般式(B3)で表される2価の基を表す場合、一般式(V1)で表される化合物は、下記一般式(V3)で表される。Y above is a monovalent group represented by the following general formula (B1), a monovalent group represented by the following general formula (B2), or a monovalent group represented by the following general formula (B4). Alternatively, when n represents an integer of 2 or more, it represents a divalent group represented by the following general formula (B3) in which a plurality of Y are bonded.
In other words, when n is 1, Y is a monovalent group represented by the following general formula (B1), a monovalent group represented by the following general formula (B2), or the following general formula represents a monovalent group represented by (B4);
When n represents an integer of 2 or more, Y is a monovalent group represented by the following general formula (B1), a monovalent group represented by the following general formula (B2), or the following general formula It represents a monovalent group represented by (B4), or represents a divalent group represented by the following general formula (B3) in which a plurality of Y are bonded. In addition, when n is 2 or more, multiple Y may be the same or different.
When Y represents a divalent group represented by general formula (B3) below, the compound represented by general formula (V1) is represented by general formula (V3) below.
一般式(V3)中、Xは、上述した一般式(V1)中のXと同義である。また、L3は、後述する一般式(B3)中のL3と同義である。In general formula (V3), X has the same definition as X in general formula (V1) described above. L 3 has the same meaning as L 3 in general formula (B3) described later.
一般式(B1):*1-L1-P1
一般式(B1)中、L1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特に限定されないが、例えば、-O-、-S-、-NRF-(RFは、水素原子、又はアルキル基を表す。)、2価の炭化水素基(例えば、アルキレン基、アルケニレン基(例:-CH=CH-)、アルキニレン基(例:-C≡C-)、及びアリーレン基)、上述した官能基群P中の2価の有機基(カーボネート基(-O-CO-O-)、カルボジイミド基(-N=C=N-)、酸無水物基(-CO-O-CO-)、エステル基(-CO-O-又は-O-CO-)、カルボニル基(-CO-)、イミドエステル基(-C(=NRC)-O-又は-O-C(=NRC)-))、又は、これらを組み合わせた基が挙げられる。
上記組み合わせた基としては、例えば、-(2価の炭化水素基)-X111-、-X111-(2価の炭化水素基)-、-(2価の炭化水素基)-X111-(2価の炭化水素基)-、-X111-(2価の炭化水素基)-X111-(2価の炭化水素基)-、又は、-(2価の炭化水素基)-X111-(2価の炭化水素基)-X111-等が挙げられる。なお、-X111-は、-O-、-S-、-NRF-、上述した官能基群P中の2価の有機基、又は、これらを組み合わせた基である。上記組み合わせた基の総炭素数は、例えば、1~20であり、1~12が好ましい。General formula (B1): * 1 -L 1 -P 1
In general formula (B1), L1 represents a single bond or a divalent linking group.
The divalent linking group is not particularly limited, but examples include -O-, -S-, -NR F - (R F represents a hydrogen atom or an alkyl group), divalent hydrocarbon groups (e.g. , an alkylene group, an alkenylene group (e.g. -CH=CH-), an alkynylene group (e.g. -C≡C-), and an arylene group), a divalent organic group (carbonate group ( -O-CO-O-), carbodiimide group (-N=C=N-), acid anhydride group (-CO-O-CO-), ester group (-CO-O- or -O-CO-) , a carbonyl group (-CO-), an imide ester group (-C(=NR C )-O- or -O-C(=NR C )-)), or a combination thereof.
Examples of the combined groups include -(divalent hydrocarbon group)-X 111 -, -X 111 -(divalent hydrocarbon group)-, -(divalent hydrocarbon group)-X 111 - (Divalent hydrocarbon group)-, -X 111 -(Divalent hydrocarbon group) -X 111 -(Divalent hydrocarbon group)-, or -(Divalent hydrocarbon group)-X 111 -(divalent hydrocarbon group) -X 111 - and the like. -X 111 - is -O-, -S-, -NR F -, a divalent organic group in the functional group P described above, or a group combining these. The total number of carbon atoms in the combined group is, for example, 1-20, preferably 1-12.
上記P1は、上述した官能基群P中の1価の有機基(ボロン酸基(-B(OH)2)、アルデヒド基(-CHO)、イソシアネート基(-N=C=O)、イソチオシアネート基(-N=C=S)、シアネート基(-O-CN)、アシルアジド基、コハク酸イミド基、スルホニルクロリド基(-SO2Cl)、カルボン酸クロリド基(-COCl)、オニウム基、アリールハライド基、酸無水物基(無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、及び、無水トリメリット酸等の1価の酸無水物基が挙げられる。)、カルボン酸基(-COOH)、ホスホン酸基(-PO(OH)2)、ホスフィン酸基(-HPO(OH))、リン酸基(-OP(=O)(OH)2)、リン酸エステル基(-OP(=O)(ORB)2)、スルホン酸基(-SO3H)、ハロゲン化アルキル基、ニトリル基(-CN)、ニトロ基(-NO2)、アルコキシシリル基、アクリル基(-OCOCH2=CH2)、メタクリル基(-OCOCH(CH3)=CH2)、オキセタニル基、ビニル基(-CH=CH2)、アルキニル基(アルキンから水素原子を一つ除いた基。例えば、エチニル基、及びプロパ-2-イン-1-イル基等が含まれる。)、マレイミド基、チオール基(-SH)、水酸基(-OH)、ハロゲン原子(F原子、Cl原子、Br原子、及びI原子))を表す。
*1は、上記Xとの結合位置を表す。P 1 is a monovalent organic group (boronic acid group (-B(OH) 2 ), aldehyde group (-CHO), isocyanate group (-N=C=O), iso thiocyanate group (-N=C=S), cyanate group (-O-CN), acylazide group, succinimide group, sulfonyl chloride group (-SO 2 Cl), carboxylic acid chloride group (-COCl), onium group, Aryl halide group, acid anhydride group (maleic anhydride, phthalic anhydride, pyromellitic anhydride, and monovalent acid anhydride groups such as trimellitic anhydride), carboxylic acid group (-COOH) , phosphonic acid group (-PO(OH) 2 ), phosphinic acid group (-HPO(OH)), phosphate group (-OP(=O)(OH) 2 ), phosphate ester group (-OP(=O ) (OR B ) 2 ), sulfonic acid group (--SO 3 H), halogenated alkyl group, nitrile group (--CN), nitro group (--NO 2 ), alkoxysilyl group, acryl group (--OCOCH 2 =CH 2 ), a methacryl group (--OCOCH(CH 3 )=CH 2 ), an oxetanyl group, a vinyl group (--CH=CH 2 ), an alkynyl group (a group obtained by removing one hydrogen atom from an alkyne. For example, an ethynyl group, and prop-2-yn-1-yl group, etc.), maleimide group, thiol group (-SH), hydroxyl group (-OH), halogen atom (F atom, Cl atom, Br atom, and I atom)) represents
* 1 represents the bonding position with the above X.
一般式(B2):*2-L2-P2
一般式(B2)中、L2は、上述した官能基群P中の2価の有機基(カーボネート基(-O-CO-O-)、カルボジイミド基(-N=C=N-)、酸無水物基(-CO-O-CO-)、エステル基(-CO-O-又は-O-CO-)、カルボニル基(-CO-)、又はイミドエステル基(-C(=NRC)-O-又は-O-C(=NRC)-))を含む2価の連結基を表す。
上記L2としては、例えば、上述した官能基群P中の2価の有機基、又は、上述した官能基群P中の2価の有機基と、-O-、-S-、-NRF-(RFは、水素原子、又はアルキル基を表す。)、及び2価の炭化水素基(例えば、アルキレン基、アルケニレン基(例:-CH=CH-)、アルキニレン基(例:-C≡C-)、及びアリーレン基)からなる群より選ばれる連結基と、を組み合わせた基が挙げられる。
上記組み合わせた基としては、例えば、-(2価の炭化水素基)-X112-等が挙げられる。なお、-X112-は、上述した官能基群P中の2価の有機基、又は、上述した官能基群P中の2価の有機基と、-O-、-S-、及び-NRF-から選ばれる2価の基とを組み合わせた基である。上記組み合わせた基の総炭素数は、例えば、1~20であり、1~12が好ましい。General formula (B2): * 2 -L 2 -P 2
In general formula (B2), L 2 is a divalent organic group (carbonate group (-O-CO-O-), carbodiimide group (-N=C=N-), acid anhydride group (-CO-O-CO-), ester group (-CO-O- or -O-CO-), carbonyl group (-CO-), or imide ester group (-C (=NR C )- represents a divalent linking group including O— or —OC(=NR C )—)).
Examples of L 2 include a divalent organic group in the functional group group P described above, or a divalent organic group in the functional group group P described above, —O—, —S—, and —NR F - (R F represents a hydrogen atom or an alkyl group.), and a divalent hydrocarbon group (e.g., an alkylene group, an alkenylene group (e.g., -CH=CH-), an alkynylene group (e.g., -C≡ C-) and a linking group selected from the group consisting of arylene group).
Examples of the combined group include -(divalent hydrocarbon group) -X 112 -. -X 112 - is a divalent organic group in the functional group group P described above, or a divalent organic group in the functional group group P described above, and -O-, -S-, and -NR It is a group in combination with a divalent group selected from F- . The total number of carbon atoms in the combined group is, for example, 1-20, preferably 1-12.
上記P2は、1価の有機基を表す。上記P2で表される1価の有機基としては、特に限定されず、例えば、アルキル基が挙げられる。アルキル基中の炭素数は、例えば1~10であり、1~6が好ましく、1~3がより好ましい。
*2は、上記Xとの結合位置を表す。 P2 above represents a monovalent organic group. The monovalent organic group represented by P2 is not particularly limited, and examples thereof include an alkyl group. The number of carbon atoms in the alkyl group is, for example, 1-10, preferably 1-6, more preferably 1-3.
* 2 represents the bonding position with X above.
一般式(B3):*31-L3-*32
一般式(B3)中、L3は、上述した官能基群P中の2価の有機基(カーボネート基(-O-CO-O-)、カルボジイミド基(-N=C=N-)、酸無水物基(-CO-O-CO-)、エステル基(-CO-O-又は-O-CO-)、カルボニル基(-CO-)、又はイミドエステル基(-C(=NRC)-O-又は-O-C(=NRC)-))を含む2価の連結基を表す。
上記L3としては、例えば、上述した官能基群P中の2価の有機基、又は、上述した官能基群P中の2価の有機基と、-O-、-S-、-NRF-(RFは、水素原子、又はアルキル基を表す。)、及び2価の炭化水素基(例えば、アルキレン基、アルケニレン基(例:-CH=CH-)、アルキニレン基(例:-C≡C-)、及びアリーレン基)からなる群より選ばれる連結基と、を組み合わせた基が挙げられる。
上記組み合わせた基としては、例えば、-(2価の炭化水素基)-X113-(2価の炭化水素基)-、-(2価の炭化水素基)-X113-、-X113-(2価の炭化水素基)-、及び-X113-(2価の炭化水素基)-X113-等が挙げられる。なお、-X113-は、上述した官能基群P中の2価の有機基、又は、上述した官能基群P中の2価の有機基と、-O-、-S-、及び-NRF-から選ばれる2価の基とを組み合わせた基である。上記組み合わせた基の総炭素数は、例えば、1~20であり、1~12が好ましい。
*31及び*32は、上記Xとの結合位置を表す。つまり、上記L3は、上記Xで表される縮環構造上の異なる2つの炭素とともに環を形成する。General formula (B3): * 31 -L 3 -* 32
In general formula (B3), L 3 is a divalent organic group (carbonate group (-O-CO-O-), carbodiimide group (-N=C=N-), acid anhydride group (-CO-O-CO-), ester group (-CO-O- or -O-CO-), carbonyl group (-CO-), or imidoester group (-C (=NR C )- represents a divalent linking group including O— or —OC(=NR C )—)).
Examples of L 3 include a divalent organic group in the functional group group P described above, or a divalent organic group in the functional group group P described above, —O—, —S—, and —NR F - (R F represents a hydrogen atom or an alkyl group.), and a divalent hydrocarbon group (e.g., an alkylene group, an alkenylene group (e.g., -CH=CH-), an alkynylene group (e.g., -C≡ C-) and a linking group selected from the group consisting of arylene group).
Examples of the combined groups include -(divalent hydrocarbon group)-X 113 -(divalent hydrocarbon group)-, -(divalent hydrocarbon group)-X 113 -, -X 113 - (Divalent hydrocarbon group)-, and -X 113 - (divalent hydrocarbon group) -X 113 - and the like. -X 113 - is a divalent organic group in the functional group group P described above, or a divalent organic group in the functional group group P described above, and -O-, -S-, and -NR It is a group in combination with a divalent group selected from F- . The total number of carbon atoms in the combined group is, for example, 1-20, preferably 1-12.
* 31 and * 32 represent the bonding positions with X above. That is, L 3 above forms a ring together with two different carbon atoms on the condensed ring structure represented by X above.
一般式(B4):
一般式(B4)中、L4は、m11+1価の連結基を表す。
m11は2以上の整数を表す。m11の上限値としては特に制限されないが、例えば、100以下であり、30以下が好ましく、20以下がより好ましく、15以下が更に好ましい。m11の下限値としては特に制限されないが、4以上が好ましい。
L4で表される連結基としては特に制限されないが、例えば、m11+1価の芳香族炭化水素環又は下記一般式(M1)で表される基が挙げられる。In general formula (B4), L 4 represents an m 11 + monovalent linking group.
m11 represents an integer of 2 or more. Although the upper limit of m 11 is not particularly limited, it is, for example, 100 or less, preferably 30 or less, more preferably 20 or less, and even more preferably 15 or less. Although the lower limit of m11 is not particularly limited, it is preferably 4 or more.
The linking group represented by L 4 is not particularly limited, and examples thereof include an m 11 + monovalent aromatic hydrocarbon ring and a group represented by the following general formula (M1).
上記一般式(M1)中、X221及びX222は、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を表す。X221及びX222で表される2価の連結基としては、上述した一般式(B1)中のL1で表される2価の連結基と同義である。
E221は、置換基を表す。E221で表される置換基としては、置換基群Yで例示された基が挙げられる。
m221は、2~5の整数を表す。m221としては、中でも2又は3が好ましい。
m222は、0~3の整数を表す。
但し、m221+m222は、2~5の整数を表す。
*41は、上記Xとの結合位置を表す。
*42は、上記P4との結合位置を表す。In general formula (M1) above, X 221 and X 222 each independently represent a single bond or a divalent linking group. The divalent linking group represented by X 221 and X 222 has the same meaning as the divalent linking group represented by L 1 in general formula (B1) described above.
E 221 represents a substituent. Examples of the substituent represented by E 221 include the groups exemplified for the substituent group Y.
m 221 represents an integer of 2-5. As m221 , 2 or 3 is preferable.
m 222 represents an integer of 0-3.
However, m 221 +m 222 represents an integer of 2-5.
* 41 represents the bonding position with X above.
* 42 represents the binding position with P4 above.
上記一般式(M1)で表される基は、中でも、下記一般式(M2)で表される基が好ましい。 Among the groups represented by the above general formula (M1), groups represented by the following general formula (M2) are preferred.
上記一般式(M2)中、X223、X224、及びX225は、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を表す。X223、X224、及びX225で表される2価の連結基としては、上述した一般式(B1)中のL1で表される2価の連結基と同義である。
E222及びE223は、それぞれ独立に、置換基を表す。E222及びE223で表される置換基としては、置換基群Yで例示された基が挙げられる。
m223は、1~5の整数を表す。m223としては、中でも2又は3が好ましい。
m224は、0~3の整数を表す。
m225は、0~4整数を表す。
m226は、2~5の整数を表す。m226としては、中でも2又は3が好ましい。
但し、m224+m226は、2~5の整数を表す。また、m223+m225は、1~5の整数を表す。
*41は、上記Xとの結合位置を表す。
*42は、上記P4との結合位置を表す。In general formula (M2) above, X 223 , X 224 and X 225 each independently represent a single bond or a divalent linking group. The divalent linking group represented by X 223 , X 224 and X 225 is synonymous with the divalent linking group represented by L 1 in general formula (B1) described above.
E 222 and E 223 each independently represent a substituent. Examples of substituents represented by E 222 and E 223 include the groups exemplified in Substituent Group Y.
m 223 represents an integer of 1-5. Among them, m223 is preferably 2 or 3.
m 224 represents an integer of 0-3.
m 225 represents an integer from 0 to 4.
m 226 represents an integer of 2-5. Among them, m226 is preferably 2 or 3.
However, m 224 +m 226 represents an integer of 2-5. Also, m 223 +m 225 represents an integer of 1-5.
* 41 represents the bonding position with X above.
* 42 represents the binding position with P4 above.
上記P4は、上述した一般式(B1)中のP1と同義である。
*4は、上記Xとの結合位置を表す。P 4 above has the same meaning as P 1 in general formula (B1) above.
* 4 represents the bonding position with X above.
(一般式(V2)で表される化合物)
一般式(V2)中、X11は、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群より選ばれる2環以上を含む縮環構造を有するn11+n12価の有機基を表す。
上記X11は、n11+n12価の有機基(n11、n12は、それぞれ独立して1以上の整数)を表す。n11、n12は、それぞれ独立して、1以上の整数であれば特に限定されない。また、n11+n12の上限は特に限定されないが、15以下の整数であるのが好ましい。中でも、表面修飾無機物の分散性により優れる点で、2~8が好ましく、2~3がより好ましく、2が更に好ましい。In general formula (V2), X 11 represents an n 11 +n 12 -valent organic group having a condensed ring structure containing two or more rings selected from the group consisting of aromatic hydrocarbon rings and aromatic heterocyclic rings.
X 11 above represents an n 11 +n 12 -valent organic group (n 11 and n 12 are each independently an integer of 1 or more). n 11 and n 12 are each independently an integer of 1 or more and are not particularly limited. Although the upper limit of n 11 +n 12 is not particularly limited, it is preferably an integer of 15 or less. Among them, 2 to 8 are preferable, 2 to 3 are more preferable, and 2 is even more preferable in terms of better dispersibility of the surface-modified inorganic material.
上記X11中における芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群より選ばれる2環以上を含む縮環構造としては、上述した構造が挙げられ、また好ましい態様も同じである。Examples of the condensed ring structure containing two or more rings selected from the group consisting of an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic heterocyclic ring in X 11 include the structures described above, and preferred embodiments are also the same.
上記X11で表されるn11+n12価の有機基としては、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群より選ばれる2環以上を含む縮環構造を有しさえすれば特に限定されないが、本発明の効果がより優れる点で、芳香族炭化水素環及び芳香族複素環からなる群より選ばれる2環以上を含む縮合環からn11+n12個の水素原子を引き抜いて形成される基であるのが好ましい。
なお、上記縮合構造は、Y11及びY12以外に、更に置換基(例えば、置換基群Y)を有していてもよい。The n 11 + n 12- valent organic group represented by X 11 is particularly limited as long as it has a condensed ring structure containing two or more rings selected from the group consisting of aromatic hydrocarbon rings and aromatic heterocycles. formed by abstracting n 11 +n 12 hydrogen atoms from a condensed ring containing two or more rings selected from the group consisting of aromatic hydrocarbon rings and aromatic heterocyclic rings, although the effect of the present invention is more excellent. is preferably a group.
The condensed structure may further have a substituent (for example, substituent group Y) in addition to Y 11 and Y 12 .
上記Y11は、下記官能基群Qから選ばれる官能基を含む。下記官能基群Qに挙げられる官能基は、上述した官能基群Pに挙げられる官能基の中でも、特に、無機物(特に無機窒化物)への吸着性に優れる傾向がある基に相当する。
また、上記Y12は、下記官能基群Rから選ばれる官能基を含む。下記官能基群Rに挙げられる官能基は、上述した官能基群Pに挙げられる官能基の中でも、組成物の硬化を促進しやすい機能を有する基に相当する。Y 11 above includes a functional group selected from the following functional group group Q. Among the functional groups listed in the functional group group P described above, the functional groups listed in the functional group group Q below correspond to groups that tend to have excellent adsorptivity to inorganic substances (particularly inorganic nitrides).
Moreover, the above Y 12 includes a functional group selected from the following functional group group R. Among the functional groups included in the functional group group P described above, the functional groups included in the functional group group R below correspond to groups having a function of facilitating curing of the composition.
(官能基群Q)
ボロン酸基(-B(OH)2)、アルデヒド基(-CHO)、イソシアネート基(-N=C=O)、イソチオシアネート基(-N=C=S)、シアネート基(-O-CN)、アシルアジド基、コハク酸イミド基、スルホニルクロリド基(-SO2Cl)、カルボン酸クロリド基(-COCl)、オニウム基、カーボネート基(-O-CO-O-)、アリールハライド基、カルボジイミド基(-N=C=N-)、酸無水物基(-CO-O-CO-、又は、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、及び無水トリメリット酸等の1価の酸無水物基)、ホスホン酸基(-PO(OH)2)、ホスフィン酸基(-HPO(OH))、リン酸基(-OP(=O)(OH)2)、リン酸エステル基(-OP(=O)(ORB)2)、スルホン酸基(-SO3H)、ハロゲン化アルキル基、ニトリル基(-CN)、ニトロ基(-NO2)、エステル基(-CO-O-又は-O-CO-)、カルボニル基(-CO-)、イミドエステル基(-C(=NRC)-O-又は-O-C(=NRC)-)、及びハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及び、ヨウ素原子)からなる群より選ばれる官能基。(Functional group group Q)
Boronic acid group (-B(OH) 2 ), aldehyde group (-CHO), isocyanate group (-N=C=O), isothiocyanate group (-N=C=S), cyanate group (-O-CN) , acyl azide group, succinimide group, sulfonyl chloride group (—SO 2 Cl), carboxylic acid chloride group (—COCl), onium group, carbonate group (—O—CO—O—), aryl halide group, carbodiimide group ( -N=C=N-), an acid anhydride group (-CO-O-CO-, or monovalent acid anhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride, pyromellitic anhydride, and trimellitic anhydride group), phosphonic acid group (-PO(OH) 2 ), phosphinic acid group (-HPO(OH)), phosphate group (-OP(=O)(OH) 2 ), phosphate ester group (-OP( =O) (OR B ) 2 ), sulfonic acid group (-SO 3 H), halogenated alkyl group, nitrile group (-CN), nitro group (-NO 2 ), ester group (-CO-O- or - O—CO—), carbonyl group (—CO—), imidoester group (—C(=NR C )—O— or —O—C(=NR C )—), and halogen atom (fluorine atom, chlorine atom , a bromine atom, and an iodine atom).
(官能基群R)
カルボン酸基(-COOH)、アルコキシシリル基、アクリル基(-OCOCH2=CH2)、メタクリル基(-OCOCH(CH3)=CH2)、オキセタニル基、ビニル基(-CH=CH2)、アルキニル基(アルキンから水素原子を一つ除いた基。例えば、エチニル基、及びプロパ-2-イン-1-イル基等が含まれる。)、マレイミド基、チオール基(-SH)、水酸基(-OH)、及びアミノ基からなる群より選ばれる官能基。(Functional group group R)
carboxylic acid group (-COOH), alkoxysilyl group, acrylic group (-OCOCH 2 =CH 2 ), methacrylic group (-OCOCH(CH 3 )=CH 2 ), oxetanyl group, vinyl group (-CH=CH 2 ), Alkynyl group (group obtained by removing one hydrogen atom from alkyne. For example, ethynyl group and prop-2-yn-1-yl group are included.), maleimide group, thiol group (-SH), hydroxyl group (- OH), and functional groups selected from the group consisting of amino groups.
一般式(V2)中、上記Y11は、具体的に、下記一般式(C1)で表される1価の基若しくは下記一般式(C2)で表される1価の基を表すか、又は、n11が2以上の整数を表す場合には、複数のY11が結合してなる下記一般式(C3)で表される2価の基を表す。
言い換えると、n11が1である場合には、上記Y11は、下記一般式(C1)で表される1価の基又は下記一般式(C2)で表される1価の基を表す。n11が2以上の整数を表す場合には、上記Y11は、下記一般式(C1)で表される1価の基若しくは下記一般式(C2)で表される1価の基を表すか、又は、複数のY11が結合してなる下記一般式(C3)で表される2価の基を表す。なお、n11が2以上の場合、複数あるY11はそれぞれ同じでも、異なっていてもよい。In the general formula (V2), the above Y 11 specifically represents a monovalent group represented by the following general formula (C1) or a monovalent group represented by the following general formula (C2), or , n 11 represents an integer of 2 or more, it represents a divalent group represented by the following general formula (C3) in which a plurality of Y 11 are bonded.
In other words, when n 11 is 1, Y 11 above represents a monovalent group represented by the following general formula (C1) or a monovalent group represented by the following general formula (C2). When n 11 represents an integer of 2 or more, does Y 11 represent a monovalent group represented by the following general formula (C1) or a monovalent group represented by the following general formula (C2)? , or a divalent group represented by the following general formula (C3) in which a plurality of Y 11 are bonded. In addition, when n 11 is 2 or more, the plurality of Y 11 may be the same or different.
なお、上記Y11が、下記一般式(C3)で表される2価の基を表す場合、一般式(V2)で表される化合物は、下記一般式(V4)で表される。When Y 11 above represents a divalent group represented by general formula (C3) below, the compound represented by general formula (V2) is represented by general formula (V4) below.
一般式(V4)中、X11、Y12、及び、n12は、上述した一般式(V2)中のX11、Y12、及びn12と同義である。また、M3は、後述する一般式(C3)中のM3と同義である。X 11 , Y 12 and n 12 in general formula (V4) are synonymous with X 11 , Y 12 and n 12 in general formula (V2) described above. M3 has the same meaning as M3 in general formula (C3) described later.
一般式(C1):*1-M1-Q1
一般式(C1)中、M1は、単結合又は2価の連結基を表す。M1で表される2価の連結基としては、上述したL1と同義であり、また、好ましい態様も同じである。
上記Q1は、上述する官能基群Q中の1価の有機基(ボロン酸基(-B(OH)2)、アルデヒド基(-CHO)、イソシアネート基(-N=C=O)、イソチオシアネート基(-N=C=S)、シアネート基(-O-CN)、アシルアジド基、コハク酸イミド基、スルホニルクロリド基(-SO2Cl)、カルボン酸クロリド基(-COCl)、オニウム基、アリールハライド基、酸無水物基(無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、及び、無水トリメリット酸等の1価の酸無水物基が挙げられる。)、ホスホン酸基(-PO(OH)2)、ホスフィン酸基(-HPO(OH))、リン酸基(-OP(=O)(OH)2)、リン酸エステル基(-OP(=O)(ORB)2)、スルホン酸基(-SO3H)、ハロゲン化アルキル基、ニトリル基(-CN)、ニトロ基(-NO2)、又はハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及び、ヨウ素原子))を表す。*1は、上記X11との結合位置を表す。General formula (C1): * 1 -M 1 -Q 1
In general formula (C1), M1 represents a single bond or a divalent linking group. The divalent linking group represented by M 1 has the same definition as L 1 described above, and preferred embodiments are also the same.
The above Q 1 is a monovalent organic group (boronic acid group (-B(OH) 2 ), aldehyde group (-CHO), isocyanate group (-N=C=O), iso thiocyanate group (-N=C=S), cyanate group (-O-CN), acylazide group, succinimide group, sulfonyl chloride group (-SO 2 Cl), carboxylic acid chloride group (-COCl), onium group, Aryl halide group, acid anhydride group (maleic anhydride, phthalic anhydride, pyromellitic anhydride, and monovalent acid anhydride groups such as trimellitic anhydride.), phosphonic acid group (-PO ( OH) 2 ), phosphinic acid group (-HPO(OH)), phosphate group (-OP(=O)(OH) 2 ), phosphate ester group (-OP(=O)(OR B ) 2 ), sulfonic acid group (--SO 3 H), halogenated alkyl group, nitrile group (--CN), nitro group (--NO 2 ), or halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom and iodine atom)) show. * 1 represents the bonding position with X 11 above.
一般式(C2):*2-M2-Q2
一般式(B2)中、M2は、上述したL2と同義であり、また、好ましい態様も同じである。上記Q2は、1価の有機基を表す。Q2で表される1価の連結基としては、上述したP2と同義であり、また、好ましい態様も同じである。*2は、上記X11との結合位置を表す。General formula (C2): * 2 -M 2 -Q 2
In general formula (B2), M 2 has the same definition as L 2 described above, and preferred embodiments are also the same. Q2 above represents a monovalent organic group. The monovalent linking group represented by Q 2 has the same meaning as P 2 described above, and preferred embodiments are also the same. * 2 represents the bonding position with X11 above.
一般式(C3):*31-M3-*32
一般式(B3)中、M3は、上述したL3と同義であり、また、好ましい態様も同じである。*31及び*32は、上記X11との結合位置を表す。つまり、上記M3は、上記X11で表される縮環構造上の異なる2つの炭素とともに環を形成する。General formula (C3): * 31 -M 3 -* 32
In general formula (B3), M3 has the same definition as L3 described above, and preferred embodiments are also the same. * 31 and * 32 represent the bonding positions with X11 above. That is, M3 above forms a ring together with two different carbon atoms on the condensed ring structure represented by X11 above.
上記Y12は、下記一般式(D1)で表される1価の基、又は下記一般式(D2)で表される1価の基を表す。
一般式(D1):*1-W1-R1
一般式(D1)中、W1は、単結合又は2価の連結基を表す。R1は、カルボン酸基、アルコキシシリル基、アクリル基、メタクリル基、オキセタニル基、ビニル基、アルキニル基、マレイミド基、チオール基、水酸基、又はアミノ基を表す。*1は、上記X11との結合位置を表す。なお、上記R1は、上述した官能基群R中に挙げた官能基を表す。
W1で表される2価の連結基としては、上述したL1と同義であり、また、好ましい態様も同じである。
*1は、上記X11との結合位置を表す。Y 12 above represents a monovalent group represented by the following general formula (D1) or a monovalent group represented by the following general formula (D2).
General formula (D1): * 1 -W 1 -R 1
In general formula (D1), W1 represents a single bond or a divalent linking group. R 1 represents a carboxylic acid group, an alkoxysilyl group, an acrylic group, a methacrylic group, an oxetanyl group, a vinyl group, an alkynyl group, a maleimide group, a thiol group, a hydroxyl group, or an amino group. * 1 represents the bonding position with X 11 above. R 1 above represents a functional group listed in the functional group group R described above.
The divalent linking group represented by W 1 has the same meaning as L 1 described above, and preferred embodiments are also the same.
* 1 represents the bonding position with X 11 above.
一般式(D2):
一般式(D2)中、W2は、m21+1価の連結基を表す。
m21は、2以上の整数を表す。m21の上限値としては特に制限されないが、例えば、100以下であり、30以下が好ましく、20以下がより好ましく、15以下が更に好ましい。m21の下限値としては特に制限されないが、4以上が好ましい。
R2は、カルボン酸基、アルコキシシリル基、アクリル基、メタクリル基、オキセタニル基、ビニル基、アルキニル基、マレイミド基、チオール基、水酸基、又はアミノ基を表す。なお、上記R2は、上述した官能基群R中に挙げた官能基を表す。
W2で表されるm21+1価の連結基としては、上述したL4と同義であり、また、好ましい態様も同じである。
*2は、上記X11との結合位置を表す。In general formula (D2), W 2 represents an m 21 + monovalent linking group.
m21 represents an integer of 2 or more. Although the upper limit of m21 is not particularly limited, it is, for example, 100 or less, preferably 30 or less, more preferably 20 or less, and even more preferably 15 or less. Although the lower limit of m21 is not particularly limited, it is preferably 4 or more.
R2 represents a carboxylic acid group, an alkoxysilyl group, an acrylic group, a methacrylic group, an oxetanyl group, a vinyl group, an alkynyl group, a maleimide group, a thiol group, a hydroxyl group, or an amino group. R 2 above represents a functional group listed in the functional group group R described above.
The m 21 +1-valent linking group represented by W 2 has the same meaning as L 4 described above, and preferred embodiments are also the same.
* 2 represents the bonding position with X11 above.
上記表面修飾剤Aの分子量は、例えば、150以上であり、表面修飾無機窒化物の分散性により優れる点で、200以上が好ましく、また、溶解度の観点から、2,000以下が好ましく、1,000以下がより好ましい。 The molecular weight of the surface modifier A is, for example, 150 or more, preferably 200 or more from the viewpoint of better dispersibility of the surface-modified inorganic nitride, and preferably 2,000 or less from the viewpoint of solubility. 000 or less is more preferable.
<表面修飾剤B>
また、表面修飾剤は、以下に説明する、表面修飾剤Bであるのも好ましい。
表面修飾剤Bは、下記一般式(W1)で表される化合物である。<Surface modifier B>
Also, the surface modifier is preferably the surface modifier B described below.
Surface modifier B is a compound represented by the following general formula (W1).
一般式(W1)中、Xは、置換基を有してもよい、ベンゼン環基又はヘテロ環基を表す。つまり、Xは、置換基を有してもよいベンゼン環基、又は、置換基を有してもよいヘテロ環基を表す。
上記ヘテロ環基としては、特に限定されないが、例えば、脂肪族ヘテロ環基及び芳香族ヘテロ環基が挙げられる。なお、脂肪族ヘテロ環基としては、5員環基、6員環基、若しくは、7員環基、又は、その縮合環基が挙げられる。また、芳香族ヘテロ環基としては、5員環基、6員環基、若しくは、7員環基、又は、その縮合環基が挙げられる。
なお、上記縮合環基においては、ベンゼン環基等のヘテロ環基以外の環基が含まれていてもよい。
上記脂肪族ヘテロ環基の具体例としては、特に限定されないが、例えば、オキソラン環基、オキサン環基、ピぺリジン環基、及び、ピペラジン環基等が挙げられる。In general formula (W1), X represents a benzene ring group or a heterocyclic group which may have a substituent. That is, X represents an optionally substituted benzene ring group or an optionally substituted heterocyclic group.
Examples of the heterocyclic group include, but are not limited to, aliphatic heterocyclic groups and aromatic heterocyclic groups. The aliphatic heterocyclic group includes a 5-membered ring group, a 6-membered ring group, a 7-membered ring group, and condensed ring groups thereof. Moreover, the aromatic heterocyclic group includes a 5-membered ring group, a 6-membered ring group, a 7-membered ring group, or a condensed ring group thereof.
The condensed ring group may contain a ring group other than a heterocyclic group such as a benzene ring group.
Specific examples of the aliphatic heterocyclic group include, but are not particularly limited to, an oxolane ring group, an oxane ring group, a piperidine ring group, a piperazine ring group, and the like.
上記芳香族ヘテロ環基が含むヘテロ原子としては、例えば、窒素原子、酸素原子、及び、硫黄原子が挙げられる。芳香族ヘテロ環基の炭素数は特に限定されないが、3~20が好ましい。
上記芳香族ヘテロ環基の具体例としては特に限定されないが、フラン環基、チオフェン環基、ピロール環基、オキサゾール環基、イソオキサゾール環基、オキサジアゾール環基、チアゾール環基、イソチアゾール環基、チアジアゾール環基、イミダゾール環基、ピラゾール環基、トリアゾール環基、フラザン環基、テトラゾール環基、ピリジン環基、ピリダジン環基、ピリミジン環基、ピラジン環基、トリアジン環基、テトラジン環基、ベンゾフラン環基、イソベンゾフラン環基、ベンゾチオフェン環基、インドール環基、インドリン環基、イソインドール環基、ベンゾオキサゾール環基、ベンゾチアゾール環基、インダゾール環基、ベンゾイミダゾール環基、キノリン環基、イソキノリン環基、シンノリン環基、フタラジン環基、キナゾリン環基、キノキサリン環基、ジベンゾフラン環基、ジベンゾチオフェン環基、カルバゾール環基、アクリジン環基、フェナントリジン環基、フェナントロリン環基、フェナジン環基、ナフチリジン環基、プリン環基、及び、プテリジン環基等が挙げられる。
Xで表されるヘテロ環基は、芳香族ヘテロ環基であるのが好ましい。
中でも、Xは、ベンゼン環基又はトリアジン環基であるのが好ましく、トリアジン環基がより好ましい。
Xが置換基を有する場合、置換基は後述する特定官能基Bを含むのが好ましい。
一般式(W1)中、nは3~6の整数を表し、Xには、[-(L1)m-Z]で表される基がn個結合している。The heteroatom contained in the aromatic heterocyclic group includes, for example, a nitrogen atom, an oxygen atom, and a sulfur atom. The number of carbon atoms in the aromatic heterocyclic group is not particularly limited, but preferably 3-20.
Specific examples of the aromatic heterocyclic group are not particularly limited, but a furan ring group, a thiophene ring group, a pyrrole ring group, an oxazole ring group, an isoxazole ring group, an oxadiazole ring group, a thiazole ring group, and an isothiazole ring. group, thiadiazole ring group, imidazole ring group, pyrazole ring group, triazole ring group, furazane ring group, tetrazole ring group, pyridine ring group, pyridazine ring group, pyrimidine ring group, pyrazine ring group, triazine ring group, tetrazine ring group, benzofuran ring group, isobenzofuran ring group, benzothiophene ring group, indole ring group, indoline ring group, isoindole ring group, benzoxazole ring group, benzothiazole ring group, indazole ring group, benzimidazole ring group, quinoline ring group, isoquinoline ring group, cinnoline ring group, phthalazine ring group, quinazoline ring group, quinoxaline ring group, dibenzofuran ring group, dibenzothiophene ring group, carbazole ring group, acridine ring group, phenanthridine ring group, phenanthroline ring group, phenazine ring group , a naphthyridine ring group, a purine ring group, and a pteridine ring group.
The heterocyclic group represented by X is preferably an aromatic heterocyclic group.
Among them, X is preferably a benzene ring group or a triazine ring group, more preferably a triazine ring group.
When X has a substituent, the substituent preferably contains a specific functional group B described later.
In general formula (W1), n represents an integer of 3 to 6, and n groups represented by [-(L 1 ) m -Z] are bonded to X.
一般式(W1)中、[-(L1)m-Z]で表される基は、Xと直接結合する基である。
複数存在し得るL1は、それぞれ独立に、置換基を有してもよいアリーレン基、エステル基(-CO-O-又は-O-CO-)、エーテル基(-O-)、チオエステル基(-SO-O-又は-O-SO-)、チオエーテル基(-S-)、カルボニル基(-CO-)、-NRN-、アゾ基(-N=N-)、又は、置換基を有してもよい不飽和炭化水素基を表す。
なお、RNは、水素原子又は置換基を有していてもよい炭素数1~10の有機基を表す。In general formula (W1), the group represented by [-(L 1 ) m -Z] is a group directly bonded to X.
L 1 , which may be present in plurality, is each independently an optionally substituted arylene group, an ester group (-CO-O- or -O-CO-), an ether group (-O-), a thioester group ( -SO-O- or -O-SO-), thioether group (-S-), carbonyl group (-CO-), -NR N -, azo group (-N=N-), or represents an unsaturated hydrocarbon group.
R 3 N represents a hydrogen atom or an optionally substituted organic group having 1 to 10 carbon atoms.
L1で表されるアリーレン基の炭素数は、6~20が好ましく、6~10がより好ましく、6が更に好ましい。中でも、アリーレン基は、フェニレン基であるのが好ましい。
上記アリーレン基がフェニレン基の場合、隣接する基(X、L1、及び、Zのうちの2個の基で、2個の基が共にL1の場合を含む)と結合する位置に特に制限はなく、オルト位、メタ位、及び、パラ位のいずれの位置で結合していてもよく、パラ位で結合しているのが好ましい。上記アリーレン基は置換基を有しても有さなくてもよく、有さないのが好ましい。上記アリーレン基が置換基を有する場合、置換基は後述する特定官能基Bを含むのが好ましい。
L1がエステル基の場合、エステル基中の炭素原子はXの側に存在するのが好ましい。L1がチオエステル基の場合、チオエステル基中の硫黄原子はXの側に存在するのが好ましい。
L1で表される不飽和炭化水素基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、環状構造を有してもよい。不飽和炭化水素基の炭素数は、2~10が好ましく、2~5がより好ましく、2~3が更に好ましく、2が特に好ましい。ただし、上記炭素数に、上記不飽和炭化水素基が有し得る置換基に含まれる炭素原子の数は含まない。上記不飽和炭化水素基が有する不飽和結合は、二重結合(-C=C-)でも、三重結合(-C≡C-)でもよい。上記不飽和炭化水素基は置換基を有しても有さなくてもよく、有さないのが好ましい。上記不飽和炭化水素基が置換基を有する場合、置換基は特定官能基Bを含むのが好ましい。
L1で表される-NRN-のRNが、置換基を有していてもよい炭素数1~10の有機基である場合、RNは置換基を有していてもよい炭素数1~10アルキル基であるのが好ましく、置換基を有していてもよい炭素数1~5のアルキル基であるのが好ましく、置換基を有していてもよい炭素数1~3のアルキル基であるのが好ましい。上記アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、環状構造を有してもよい。RNは水素原子が好ましい。The arylene group represented by L 1 preferably has 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 10 carbon atoms, and still more preferably 6 carbon atoms. Among them, the arylene group is preferably a phenylene group.
When the above arylene group is a phenylene group, there are particular restrictions on the position where it bonds to adjacent groups (two groups out of X, L 1 and Z, including the case where both groups are L 1 ). may be bonded at any of the ortho-, meta-, and para-positions, preferably at the para-position. The arylene group may or may not have a substituent, preferably not. When the arylene group has a substituent, the substituent preferably contains a specific functional group B described later.
When L 1 is an ester group, the carbon atoms in the ester group are preferably on the X side. When L1 is a thioester group, the sulfur atom in the thioester group is preferably on the X side.
The unsaturated hydrocarbon group represented by L 1 may be linear or branched, and may have a cyclic structure. The number of carbon atoms in the unsaturated hydrocarbon group is preferably 2-10, more preferably 2-5, still more preferably 2-3, and particularly preferably 2. However, the number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms contained in the substituents that the unsaturated hydrocarbon group may have. The unsaturated bond of the unsaturated hydrocarbon group may be a double bond (-C=C-) or a triple bond (-C≡C-). The unsaturated hydrocarbon group may or may not have a substituent, preferably not. When the unsaturated hydrocarbon group has a substituent, the substituent preferably contains the specific functional group B.
When R N of —NR N — represented by L 1 is an optionally substituted organic group having 1 to 10 carbon atoms, R N is optionally substituted carbon number It is preferably an alkyl group of 1 to 10 carbon atoms, preferably an optionally substituted alkyl group of 1 to 5 carbon atoms, an optionally substituted alkyl group of 1 to 3 carbon atoms is preferably a group. The alkyl group may be linear or branched, and may have a cyclic structure. RN is preferably a hydrogen atom.
mは0以上の整数を表す。mは、0~10の整数が好ましく、0~5の整数がより好ましく、0~2の整数が更に好ましく、1~2の整数が特に好ましい。
mが0の場合、ZはXと直接結合する。
mが1の場合、L1は、置換基を有してもよいアリーレン基、エステル基、エーテル基、チオエステル基、チオエーテル基、カルボニル基、-NRN-、アゾ基、又は、置換基を有してもよい不飽和炭化水素基であるのが好ましく、置換基を有してもよいアリーレン基、エステル基、エーテル基、カルボニル基、又は、置換基を有してもよい不飽和炭化水素基であるのがより好ましく、エステル基、エーテル基、カルボニル基、又は、置換基を有してもよい不飽和炭化水素基であるのが更に好ましい。
mが2の場合、[-(L1)m-Z]は[-L1-L1-Z]であり、Xと結合するL1は、置換基を有してもよいアリーレン基であるのが好ましい。この場合、Zと結合するL1は、エステル基、エーテル基、チオエステル基、チオエーテル基、カルボニル基、-NRN-、アゾ基、又は、置換基を有してもよい不飽和炭化水素基であるのが好ましく、エステル基、又は、置換基を有してもよい不飽和炭化水素基であるのがより好ましい。
mが2よりも大きい場合、[-(L1)m-Z]中に複数存在するL1は同一でも異なっていてもよいが、互いに結合するL1同士は異なっているのが好ましい。m represents an integer of 0 or more. m is preferably an integer of 0 to 10, more preferably an integer of 0 to 5, still more preferably an integer of 0 to 2, and particularly preferably an integer of 1 to 2.
When m is 0, Z is directly bonded to X.
When m is 1, L 1 is an optionally substituted arylene group, an ester group, an ether group, a thioester group, a thioether group, a carbonyl group, —NR N —, an azo group, or a substituent is preferably an unsaturated hydrocarbon group which may have a substituent, an arylene group which may have a substituent, an ester group, an ether group, a carbonyl group, or an unsaturated hydrocarbon group which may have a substituent and more preferably an ester group, an ether group, a carbonyl group, or an optionally substituted unsaturated hydrocarbon group.
When m is 2, [-(L 1 ) m -Z] is [-L 1 -L 1 -Z], and L 1 bonded to X is an optionally substituted arylene group is preferred. In this case, L 1 bonded to Z is an ester group, an ether group, a thioester group, a thioether group, a carbonyl group, —NR N —, an azo group, or an unsaturated hydrocarbon group which may have a substituent. is preferred, and an ester group or an optionally substituted unsaturated hydrocarbon group is more preferred.
When m is greater than 2, a plurality of L 1s present in [-(L 1 ) m -Z] may be the same or different, but the L 1s bonded to each other are preferably different.
一般式(W1)中の-(L1)m-は、一般式(Lq)で表される基であるのが好ましい。つまり、[-(L1)m-Z]で表される基は、[-La-Z]で表される基であるのが好ましい。
一般式(Lq) -La- —(L 1 ) m — in general formula (W1) is preferably a group represented by general formula (Lq). That is, the group represented by [-(L 1 ) m -Z] is preferably the group represented by [-L a -Z].
general formula (Lq) -L a -
Laは、単結合、-O-、-CO-、-COO-、フェニレン基、-C=C-、-C≡C-、-フェニレン基-COO-、又は、-フェニレン基-C≡C-を表す。L a is a single bond, -O-, -CO-, -COO-, phenylene group, -C=C-, -C≡C-, -phenylene group -COO-, or -phenylene group -C≡C - represents.
Zは、置換基を有してもよい、アリール基又はヘテロ環基を表す。つまり、Zは、置換基を有してもよいアリール基、又は、置換基を有してもよいヘテロ環基を表す。
Zで表されるアリール基の炭素数は、6~20が好ましく、6~14がより好ましく、6が更に好ましい。アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、及び、アントラセニル基等が挙げられる。
Zで表されるヘテロ環基としては、上述のXがなり得るヘテロ環基が同様に挙げられる。また、Zで表されるヘテロ環基は芳香族性を示すのが好ましい。
中でも、Zは、アリール基であるのが好ましく、フェニル基又はアントラセニル基であるのがより好ましく、フェニル基であるのが更に好ましい。
Zは、置換基を有するのも好ましく、上記置換基が後述する特定官能基Bを含むのがより好ましい。1個のZが有する置換基の数は、0~5が好ましく、0~2がより好ましく、1~2が更に好ましい。
複数存在するZのうち少なくとも1個が、特定官能基Bを含む置換基を有するのが好ましい。
表面修飾剤Bは、複数存在するZの置換基に含まれる特定官能基Bを、合計で、1以上有するのが好ましく、2以上有するのがより好ましく、3以上有するのが更に好ましい。
表面修飾剤Bが有する、複数存在するZの置換基に含まれる特定官能基Bの合計数の上限に特に制限はないが、15以下が好ましく、10以下がより好ましく、8以下が更に好ましい。Z represents an aryl group or a heterocyclic group which may have a substituent. That is, Z represents an optionally substituted aryl group or an optionally substituted heterocyclic group.
The aryl group represented by Z preferably has 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 14 carbon atoms, and still more preferably 6 carbon atoms. Aryl groups include, for example, a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, and the like.
As the heterocyclic group represented by Z, the same heterocyclic group that the above-mentioned X can be can be exemplified. Also, the heterocyclic group represented by Z preferably exhibits aromaticity.
Among them, Z is preferably an aryl group, more preferably a phenyl group or an anthracenyl group, and even more preferably a phenyl group.
Z preferably has a substituent, and more preferably the substituent contains a specific functional group B described later. The number of substituents that one Z has is preferably 0 to 5, more preferably 0 to 2, even more preferably 1 to 2.
It is preferable that at least one of the plurality of Zs has a substituent containing the specific functional group B.
The surface modifier B preferably has a total of 1 or more, more preferably 2 or more, and still more preferably 3 or more specific functional groups B contained in the plural substituents of Z.
The upper limit of the total number of specific functional groups B contained in a plurality of Z substituents of the surface modifier B is not particularly limited, but is preferably 15 or less, more preferably 10 or less, and even more preferably 8 or less.
上述の通り、一般式(W1)中、nは3~6の整数を表す。複数の[-(L1)m-Z]の各基は、同一でも異なっていてもよい。
つまり、一般式(W1)中、複数存在するmは同一でも異なっていてもよく、L1が複数存在する場合において複数存在するL1は同一でも異なっていてもよく、複数存在するZは同一でも異なっていてもよい。
複数存在するmは、いずれも同一であるのも好ましい。また、複数存在するmが、いずれも1以上の整数を表すのが好ましく、いずれも2以上の整数を表すのも好ましい。
複数存在する[-(L1)m-Z]は、Zが有する置換基以外いずれの構成も同一であるのも好ましく、Zが有する置換基も含めていずれの構成も同一であるのも好ましい。
nは、3又は6であるのが好ましい。
[-(L1)m-Z]中に、(L1)mでもZでもあり得る基が存在する場合、その基は(L1)mであるとする。例えば、[-(L1)m-Z]が、[-ベンゼン環基-ベンゼン環基-ハロゲン原子]である場合、左側のベンゼン環基は(L1)mであって、Zではない。より具体的には、上記の場合、「m=1、L1はフェニレン基(アリーレン基)、かつ、Zは置換基としてはハロゲン原子を有するフェニル基(アリール基)」であって、「m=0、かつ、Zは置換基としてアリールハライド基を有するフェニル基(アリール基)」ではない。As described above, n represents an integer of 3 to 6 in general formula (W1). Each group of a plurality of [-(L 1 ) m -Z] may be the same or different.
That is, in the general formula (W1), a plurality of m may be the same or different, and when a plurality of L 1 are present, a plurality of L 1 may be the same or different, and a plurality of Z are the same. but can be different.
It is also preferable that all of the multiple m's are the same. Moreover, it is preferable that each of the multiple m's represents an integer of 1 or more, and preferably represents an integer of 2 or more.
Plural [-(L 1 ) m -Z] preferably have the same configuration except for the substituent of Z, and preferably have the same configuration including the substituent of Z. .
n is preferably 3 or 6.
If a group that can be both (L 1 ) m and Z exists in [-(L 1 ) m -Z], then that group is (L 1 ) m . For example, when [-(L 1 ) m -Z] is [-benzene ring group-benzene ring group-halogen atom], the left benzene ring group is (L 1 ) m and not Z. More specifically, in the above case, "m = 1, L 1 is a phenylene group (arylene group), and Z is a phenyl group (aryl group) having a halogen atom as a substituent", and "m = 0 and Z is not a phenyl group (aryl group) having an aryl halide group as a substituent.
また、一般式(W1)で表される表面修飾剤Bは、ベンゼン環基を4個以上有するのが好ましい。例えば、表面修飾剤Bは、トリフェニルベンゼンの構造を有するのも好ましい。
また、一般式(W1)で表される表面修飾剤Bが、ベンゼン環基とトリアジン環基とを合計4個以上有するのも好ましい。この場合、例えば、Xがトリアジン環基であるのも好ましい。Moreover, the surface modifier B represented by the general formula (W1) preferably has four or more benzene ring groups. For example, surface modifier B preferably has the structure of triphenylbenzene.
It is also preferable that the surface modifier B represented by general formula (W1) has a total of four or more benzene ring groups and triazine ring groups. In this case, for example, it is also preferred that X is a triazine ring group.
(特定官能基B)
表面修飾剤Bは、特定官能基Bを1個以上有するのが好ましく、2個以上有するのがより好ましい。
特定官能基Bとは、ボロン酸基、アルデヒド基、水酸基、カルボン酸基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、シアネート基、アシルアジド基、コハク酸イミド基、スルホニルクロリド基、カルボン酸クロリド基、オニウム基、カーボネート基、アリールハライド基、カルボジイミド基、酸無水物基(1価の酸無水物基)、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、リン酸基、リン酸エステル基、スルホン酸基、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基、ニトリル基、ニトロ基、イミドエステル基、アルコキシカルボニル基、アルコキシシリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、オキセタニル基、ビニル基、アルキニル基、マレイミド基、チオール基、アミノ基、及び、シリル基からなる群より選ばれる基である。
中でも、特定官能基Bとしては、水酸基、アミノ基、酸無水物基、チオール基、カルボン酸基、アクリロイル基、メタクリロイル基、又は、ビニル基が好ましい。(Specific functional group B)
The surface modifier B preferably has one or more specific functional groups B, more preferably two or more.
The specific functional group B includes a boronic acid group, an aldehyde group, a hydroxyl group, a carboxylic acid group, an isocyanate group, an isothiocyanate group, a cyanate group, an acylazide group, a succinimide group, a sulfonyl chloride group, a carboxylic acid chloride group, an onium group, Carbonate group, aryl halide group, carbodiimide group, acid anhydride group (monovalent acid anhydride group), phosphonic acid group, phosphinic acid group, phosphoric acid group, phosphate ester group, sulfonic acid group, halogen atom, halogenation from alkyl groups, nitrile groups, nitro groups, imidoester groups, alkoxycarbonyl groups, alkoxysilyl groups, acryloyl groups, methacryloyl groups, oxetanyl groups, vinyl groups, alkynyl groups, maleimide groups, thiol groups, amino groups, and silyl groups It is a group selected from the group consisting of
Among them, the specific functional group B is preferably a hydroxyl group, an amino group, an acid anhydride group, a thiol group, a carboxylic acid group, an acryloyl group, a methacryloyl group, or a vinyl group.
なお、上記水酸基は、-OH基が直接炭素原子に結合している基を意図する。例えば、カルボン酸基(-COOH)に含まれる形態で存在する-OH基は、水酸基ではないとする。
上記アルコキシカルボニル基としては、-CO-O-Rfで表される基であれば特に限定されない。上記Rfは、アルキル基(直鎖状、分岐鎖状、及び、環状のいずれも含む。)を表す。
Rfで表されるアルキル基の炭素数としては、例えば、1~10が挙げられ、1~6が好ましく、1~3がより好ましい。
また、特定官能基Bのうち、特定官能基Aと重複する官能基は、特定官能基Aに関して説明した通りである。Incidentally, the above hydroxyl group intends a group in which an —OH group is directly bonded to a carbon atom. For example, a --OH group present in a form included in a carboxylic acid group (--COOH) is not a hydroxyl group.
The alkoxycarbonyl group is not particularly limited as long as it is a group represented by —CO—OR f . The above R f represents an alkyl group (both linear, branched and cyclic).
The number of carbon atoms in the alkyl group represented by R f is, for example, 1 to 10, preferably 1 to 6, more preferably 1 to 3.
Moreover, among the specific functional groups B, the functional groups that overlap with the specific functional groups A are as described with respect to the specific functional groups A.
表面修飾剤Bが、複数の特定官能基Bを有する場合、複数の特定官能基Bは同一でも異なっていてもよい。
特定官能基Bが存在する位置は特に制限されず、例えば、特定官能基Bは一般式(W1)中のXの置換基に含まれていてもよく、アリーレン基又は不飽和炭化水素基である場合のL1の置換基に含まれていてもよく、Zの置換基に含まれていてもよい。
なお、特定官能基Bは、特定官能基B以外の基と結合して、1個の置換基を形成してもよい。
また、特定官能基Bは1個の置換基中に複数含まれていてもよい。When the surface modifier B has a plurality of specific functional groups B, the plurality of specific functional groups B may be the same or different.
The position where the specific functional group B exists is not particularly limited. For example, the specific functional group B may be included in the substituents of X in the general formula (W1), and is an arylene group or an unsaturated hydrocarbon group. It may be included in the substituent of L 1 in the case, and may be included in the substituent of Z.
In addition, the specific functional group B may be combined with a group other than the specific functional group B to form one substituent.
Further, a plurality of specific functional groups B may be contained in one substituent.
特定官能基Bを含む置換基としては、一般式(Rx)で表される基、一般式(Ry)で表される基、又は、一般式(Rz)で表される基が好ましい。 As the substituent containing the specific functional group B, a group represented by general formula (Rx), a group represented by general formula (Ry), or a group represented by general formula (Rz) is preferable.
一般式(Rx) -Lx1-Qx
一般式(Ry) -Ly1-Qy
一般式(Rz) -Lz1-Sz-(Lz2-Qz)s
general formula (Rx) -Lx 1 -Qx
general formula (Ry)-Ly 1 -Qy
general formula (Rz) -Lz 1 -Sz-(Lz 2 -Qz) s
一般式(Rx)中、Lx1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特に制限されないが、例えば、-O-、-CO-、-NH-、2価の炭化水素基からなる群より選ばれるいずれか1種又は2種以上を組み合わせた2価の連結基を表す。
上記2価の炭化水素基は、更に置換基(例えば、置換基群Yで例示された基)を有していてもよい。
上記2価の炭化水素基としては、例えば、アルキレン基、アルケニレン基(例:-CH=CH-)、アルキニレン基(例:-C≡C-)、及び、アリーレン基(例:フェニレン基)が挙げられる。上記アルキレン基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれであってもよいが直鎖状が好ましい。また、その炭素数は、1~10が好ましく、1~6がより好ましく、1~4が更に好ましい。
Lx1としては、単結合、-AL-、-O-、-O-CO-、-O-AL-、-AL-CO-、-O-AL-O-、-O-CO-AL-、-CO-O-AL-、-AL-NH-CO-、-O-AL-O-AL-、-CO-O-AL-O-、又は、-O-AL-O-Ar-が好ましい。
上記ALは、炭素数1~10のアルキレン基(炭素数は、1~6が好ましく、1~4がより好ましい。)を表す。
上記Arは、炭素数6~20アリーレン基(フェニレン基が好ましい)を表す。なお、Lx1が「-O-AL-O-Ar-」である場合、「-O-AL-O-Ar-」中のArがQxと結合する。
Qxは、1価の特定官能基Bを表す。具体的には、アルデヒド基、水酸基、カルボン酸基、イソシアネート基、イソチオシアネート基、シアネート基、アシルアジド基、コハク酸イミド基、スルホニルクロリド基、カルボン酸クロリド基、オニウム基、アリールハライド基、ホスホン酸基、ホスフィン酸基、リン酸基、スルホン酸基、リン酸エステル基、ハロゲン原子、酸無水物基、ハロゲン化アルキル基、ニトリル基、ニトロ基、アルコキシカルボニル基、アルコキシシリル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、オキセタニル基、ビニル基、アルキニル基、マレイミド基、チオール基、アミノ基、エポキシ基、及び、シリル基が挙げられる。In general formula (Rx), Lx 1 represents a single bond or a divalent linking group.
Although the divalent linking group is not particularly limited, for example, -O-, -CO-, -NH-, any one selected from the group consisting of divalent hydrocarbon groups, or a combination of two or more represents a valence linking group.
The divalent hydrocarbon group may further have a substituent (for example, the groups exemplified in Substituent Group Y).
Examples of the divalent hydrocarbon group include an alkylene group, an alkenylene group (e.g. -CH=CH-), an alkynylene group (e.g. -C≡C-), and an arylene group (e.g. phenylene group). mentioned. The alkylene group may be linear, branched, or cyclic, but is preferably linear. The number of carbon atoms is preferably 1-10, more preferably 1-6, and even more preferably 1-4.
Lx 1 includes a single bond, -AL-, -O-, -O-CO-, -O-AL-, -AL-CO-, -O-AL-O-, -O-CO-AL-, -CO-O-AL-, -AL-NH-CO-, -O-AL-O-AL-, -CO-O-AL-O-, or -O-AL-O-Ar- is preferred.
AL represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms (preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms).
Ar above represents an arylene group having 6 to 20 carbon atoms (preferably a phenylene group). When Lx 1 is "-O-AL-O-Ar-", Ar in "-O-AL-O-Ar-" bonds with Qx.
Qx represents a monovalent specific functional group B; Specifically, aldehyde group, hydroxyl group, carboxylic acid group, isocyanate group, isothiocyanate group, cyanate group, acylazide group, succinimide group, sulfonyl chloride group, carboxylic acid chloride group, onium group, aryl halide group, phosphonic acid group, phosphinic acid group, phosphoric acid group, sulfonic acid group, phosphate group, halogen atom, acid anhydride group, halogenated alkyl group, nitrile group, nitro group, alkoxycarbonyl group, alkoxysilyl group, acryloyl group, methacryloyl groups, oxetanyl groups, vinyl groups, alkynyl groups, maleimide groups, thiol groups, amino groups, epoxy groups, and silyl groups.
一般式(Ry)中、Ly1は、カルボジイミド基、カーボネート基、又は、イミドエステル基を含む2価の連結基を表す。Ly1で表される2価の連結基は、カルボジイミド基、カーボネート基、又は、イミドエステル基を含んでいればよく、他の連結基との組み合わせでもよい。他の連結基としては、アルキレン基が挙げられる。例えば、Ly1は、-アルキレン基-Ly3-アルキレン基-であってもよい。Ly3は、カルボジイミド基、カーボネート基、又は、イミドエステル基を表す。
上記Qyは、1価の有機基を表す。上記Qyで表される1価の有機基としては、特に限定されず、例えば、アルキル基が挙げられる。アルキル基中の炭素数は、例えば1~10であり、1~6が好ましく、1~3がより好ましい。In general formula (Ry), Ly 1 represents a divalent linking group containing a carbodiimide group, a carbonate group, or an imidoester group. The divalent linking group represented by Ly 1 may contain a carbodiimide group, a carbonate group, or an imidoester group, and may be combined with other linking groups. Other linking groups include alkylene groups. For example, Ly 1 may be an -alkylene group-Ly 3 -alkylene group-. Ly 3 represents a carbodiimide group, a carbonate group, or an imidoester group.
Qy above represents a monovalent organic group. The monovalent organic group represented by Qy is not particularly limited, and examples thereof include an alkyl group. The number of carbon atoms in the alkyl group is, for example, 1-10, preferably 1-6, more preferably 1-3.
一般式(Rz)中、sは2~3の整数を表す。sは、2が好ましい。 In general formula (Rz), s represents an integer of 2-3. s is preferably 2.
Lz1は、上記Lx1が表し得る基を表し、好ましい条件も同様である。Lz 1 represents a group that can be represented by the above Lx 1 , and preferred conditions are also the same.
複数存在するLz2は、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を表す。
2価の連結基としては特に制限されないが、例えば、-O-、-CO-、-NH-、及び、2価の炭化水素基からなる群より選ばれるいずれか1種又は2種以上を組み合わせた2価の連結基を表す。
上記2価の炭化水素基は、更に置換基(例えば、置換基群Yで例示された基)を有していてもよい。
上記2価の炭化水素基としては、例えば、アルキレン基、アルケニレン基(例:-CH=CH-)、アルキニレン基(例:-C≡C-)、及び、アリーレン基(例:フェニレン基)が挙げられる。上記アルキレン基としては、直鎖状、分岐鎖状、及び、環状のいずれであってもよいが直鎖状が好ましい。また、その炭素数は、1~10が好ましく、1~6がより好ましく、1~4が更に好ましい。
Lz2としては、単結合、-AL-、-O-、-O-CO-、-O-AL-、-AL-CO-、-O-AL-O-、-O-CO-AL-、-CO-O-AL-、-AL-NH-CO-、-O-AL-O-AL-、-CO-O-AL-O-、-O-AL-O-Ar-、又は、-O-Ar-が好ましい。
上記ALは、炭素数1~10のアルキレン基(炭素数は、1~6が好ましく、1~4がより好ましい。)を表す。
上記Arは、炭素数6~20アリーレン基(フェニレン基が好ましい)を表す。Multiple Lz 2s each independently represent a single bond or a divalent linking group.
Although the divalent linking group is not particularly limited, for example, any one or a combination of two or more selected from the group consisting of -O-, -CO-, -NH-, and divalent hydrocarbon groups represents a divalent linking group.
The divalent hydrocarbon group may further have a substituent (for example, the groups exemplified in Substituent Group Y).
Examples of the divalent hydrocarbon group include an alkylene group, an alkenylene group (e.g. -CH=CH-), an alkynylene group (e.g. -C≡C-), and an arylene group (e.g. phenylene group). mentioned. The alkylene group may be linear, branched, or cyclic, but is preferably linear. The number of carbon atoms is preferably 1-10, more preferably 1-6, and even more preferably 1-4.
Lz 2 is a single bond, -AL-, -O-, -O-CO-, -O-AL-, -AL-CO-, -O-AL-O-, -O-CO-AL-, -CO-O-AL-, -AL-NH-CO-, -O-AL-O-AL-, -CO-O-AL-O-, -O-AL-O-Ar-, or -O -Ar- is preferred.
AL represents an alkylene group having 1 to 10 carbon atoms (preferably 1 to 6 carbon atoms, more preferably 1 to 4 carbon atoms).
Ar above represents an arylene group having 6 to 20 carbon atoms (preferably a phenylene group).
Szは、(s+1)価の連結基を表す。
Szとしては、(s+1)価の芳香環基が好ましい。上記芳香環基は芳香族炭化水素環基でも芳香族ヘテロ環基でもよく、ベンゼン環基又はトリアジン環基が好ましい。Sz represents a (s+1)-valent linking group.
Sz is preferably an (s+1)-valent aromatic ring group. The aromatic ring group may be either an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic ring group, preferably a benzene ring group or a triazine ring group.
Qzは、1価の特定官能基Bを表す。
複数存在するQzは、それぞれ独立に、上記Qxが表し得る基を表し、好ましい条件も同様である。Qz represents a monovalent specific functional group B;
Plural Qz's each independently represent a group that can be represented by the above Qx, and preferred conditions are also the same.
(一般式(W2)で表される化合物)
表面修飾剤Bは、下記一般式(W2)で表される化合物であるのが好ましい。(Compound represented by general formula (W2))
Surface modifier B is preferably a compound represented by the following general formula (W2).
一般式(W2)中、La及びZの定義は、上述した通りである。なお、複数のLaは、同一であっても、異なっていてもよい。複数のZは、同一であっても、異なっていてもよい。In general formula (W2), the definitions of La and Z are as described above. Plural L a 's may be the same or different. A plurality of Z's may be the same or different.
Tは、それぞれ独立に、-CRa=、又は、-N=を表す。Raは、水素原子、1価の特定官能基B、又は、-La-Zを表す。La及びZの定義は、上述した通りである。
例えば、全てのTが-CRa=であり、かつ、全てのRaが-La-Zである場合、一般式(W2)で表される化合物は6個の-La-Zで表される基を有する。
また、全てのTが-N=である場合、一般式(W2)で表される化合物はトリアジン環を有する。Each T independently represents -CR a = or -N=. R a represents a hydrogen atom, a monovalent specific functional group B, or -L a -Z. The definitions of La and Z are as described above.
For example, when all T are -CR a = and all R a are -L a -Z, the compound represented by general formula (W2) is represented by six -L a -Z has a group that is
Further, when all Ts are -N=, the compound represented by general formula (W2) has a triazine ring.
(一般式(W3)で表される化合物)
一般式(W2)で表される化合物としては、一般式(W3)で表される化合物が好ましい。(Compound represented by general formula (W3))
As the compound represented by general formula (W2), a compound represented by general formula (W3) is preferable.
一般式(W3)中、Laの定義は、上述した通りである。なお、複数のLaは、同一であっても、異なっていてもよい。
Arは、それぞれ独立に、アリール基を表す。アリール基の好適態様としては、Zで表されるアリール基が挙げられる。
Rbは、それぞれ独立に、特定官能基Bを含む置換基を表す。特定官能基Bの定義は、上述した通りである。また、特定官能基Bを含む置換基としては、一般式(Rx)で表される基、一般式(Ry)で表される基、又は、一般式(Rz)で表される基が好ましい。
pは、それぞれ独立に、0~5の整数を表す。pは、0~2が好ましい。中でも、一般式(W3)中の3つのpのうち、2つのpが0で、かつ、1つのpが1である態様1、又は、3つのpが全て1である態様2が好ましい。In general formula (W3), the definition of La is as described above. Plural L a 's may be the same or different.
Each Ar independently represents an aryl group. A preferred embodiment of the aryl group includes an aryl group represented by Z.
Each R b independently represents a substituent containing the specific functional group B. The definition of the specific functional group B is as described above. Moreover, as the substituent containing the specific functional group B, a group represented by the general formula (Rx), a group represented by the general formula (Ry), or a group represented by the general formula (Rz) is preferable.
p each independently represents an integer of 0 to 5; p is preferably 0-2. Among the three p's in general formula (W3), Aspect 1 in which two p's are 0 and one p is 1, or Aspect 2 in which all three p's are 1 is preferred.
一般式(W3)中、T1は、それぞれ独立に、-CRc=、又は、-N=を表す。Rcは、水素原子、1価の特定官能基B、又は-La-Ar-(Rb)pを表す。La、Ar、Rb及びpの定義は、上述した通りである。In general formula (W3), each T 1 independently represents -CR c = or -N=. R c represents a hydrogen atom, a monovalent specific functional group B, or -L a -Ar-(R b ) p . The definitions of L a , Ar, R b and p are as described above.
上記表面修飾剤Bの分子量は、表面修飾無機窒化物の分散性により優れる点から、300以上が好ましく、350以上がより好ましい。また、上記表面修飾剤Bの分子量は、溶解度に優れる点から、3000以下が好ましく、2000以下がより好ましい。
表面修飾剤Bは、公知の方法に従って合成できる。The molecular weight of the surface modifier B is preferably 300 or more, more preferably 350 or more, from the viewpoint of better dispersibility of the surface-modified inorganic nitride. Moreover, the molecular weight of the surface modifier B is preferably 3000 or less, more preferably 2000 or less, from the viewpoint of excellent solubility.
Surface modifier B can be synthesized according to a known method.
<その他の表面修飾剤>
また、組成物は、(好ましくは、無機物が無機酸化物(酸化アルミニウム等)を含む場合において、)表面修飾剤として有機シラン分子(好ましくはアルコキシシリル基を有する化合物)を含むのも好ましい。上記有機シラン分子としては、表面修飾剤A、表面修飾剤B、及び、これらのいずれにも該当しないその他の表面修飾剤が挙げられる。
上記その他の表面修飾剤は無機酸化物用表面修飾剤として使用するのが好ましく、酸化アルミニウム用表面修飾剤として使用するのがより好ましい。
上記その他の表面修飾剤である有機シラン分子としては、例えば、3-アミノプロピルトリエトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、N-フェニル-3-アミノプロピルトリメトキシシラン、3-メルカプトトリエトキシシラン、及び、3-ウレイドプロピルトリエトキシシランが挙げられる。<Other surface modifiers>
The composition also preferably contains an organosilane molecule (preferably a compound having an alkoxysilyl group) as a surface modifier (preferably when the inorganic material contains an inorganic oxide such as aluminum oxide). The organosilane molecules include surface modifier A, surface modifier B, and other surface modifiers that do not fall under any of these.
The other surface modifiers mentioned above are preferably used as surface modifiers for inorganic oxides, and more preferably used as surface modifiers for aluminum oxide.
Examples of organic silane molecules that are other surface modifiers include 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-(2-aminoethyl)aminopropyltriethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-(2 -aminoethyl)aminopropyltrimethoxysilane, N-phenyl-3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-mercaptotriethoxysilane, and 3-ureidopropyltriethoxysilane.
表面修飾剤は、1種単独で使用してもよく2種以上使用してもよい。
組成物が表面修飾剤を含む場合、表面修飾剤の含有量は、全無機物に対して、0.01~10質量%が好ましく、0.10~5質量%がより好ましい。
無機窒化物用表面修飾剤(好ましくは表面修飾剤A及び表面修飾剤B)の含有量は、全無機窒化物(好ましくは、窒化ホウ素及び/又は窒化アルミニウム)に対して、0.01~10質量%が好ましく、0.10~5質量%がより好ましい。
表面修飾剤としての有機シラン分子(好ましくはその他の表面修飾剤である有機シラン分子)の含有量は、全無機酸化物(好ましくは酸化アルミニウム)に対して、0.01~10質量%が好ましく、0.10~5質量%がより好ましい。One type of surface modifier may be used alone, or two or more types may be used.
When the composition contains a surface modifier, the content of the surface modifier is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.10 to 5% by mass, based on the total inorganic matter.
The content of the inorganic nitride surface modifier (preferably surface modifier A and surface modifier B) is 0.01 to 10 with respect to all inorganic nitrides (preferably boron nitride and/or aluminum nitride) % by mass is preferred, and 0.10 to 5% by mass is more preferred.
The content of the organic silane molecule as the surface modifier (preferably the organic silane molecule as another surface modifier) is preferably 0.01 to 10% by mass with respect to the total inorganic oxide (preferably aluminum oxide). , 0.10 to 5 mass % is more preferred.
〔硬化促進剤〕
組成物は、更に、硬化促進剤を含んでいてもよい。
硬化促進剤の種類は制限されず、例えば、トリフェニルホスフィン、三フッ化ホウ素アミン錯体、及び、特開2012-67225号公報の段落0052に記載の化合物が挙げられる。その他にも、2-メチルイミダゾール(商品名;2MZ)、2-ウンデシルイミダゾール(商品名;C11-Z)、2-ヘプタデシルイミダゾール(商品名;C17Z)、1,2-ジメチルイミダゾール(商品名;1.2DMZ)、2-エチル-4-メチルイミダゾール(商品名;2E4MZ)、2-フェニルイミダゾール(商品名;2PZ)、2-フェニル-4-メチルイミダゾール(商品名;2P4MZ)、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール(商品名;1B2MZ)、1-ベンジル-2-フェニルイミダゾール(商品名;1B2PZ)、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール(商品名;2MZ-CN)、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾール(商品名;C11Z-CN)、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾリウムトリメリテイト(商品名;2PZCNS-PW)、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン(商品名;2MZ-A)、2,4-ジアミノ-6-[2’-ウンデシルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン(商品名;C11Z-A)、2,4-ジアミノ-6-[2’-エチル-4’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン(商品名;2E4MZ-A)、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加物(商品名;2MA-OK)、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール(商品名;2PHZ-PW)、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール(商品名;2P4MHZ-PW)、及び、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール(商品名;2PZ-CN)などのイミダゾール系硬化促進剤等が挙げられる(いずれも四国化成工業(株)製)。
硬化促進剤は、1種単独で使用してもよく2種以上使用してもよい。
硬化促進剤の含有量は、全エポキシ化合物に対して、0.01~10質量%が好ましく、0.10~5質量%がより好ましい。[Curing accelerator]
The composition may further contain a curing accelerator.
The type of curing accelerator is not limited, and examples thereof include triphenylphosphine, boron trifluoride amine complex, and compounds described in paragraph 0052 of JP-A-2012-67225. In addition, 2-methylimidazole (trade name; 2MZ), 2-undecylimidazole (trade name; C11-Z), 2-heptadecylimidazole (trade name; C17Z), 1,2-dimethylimidazole (trade name) ; 1.2DMZ), 2-ethyl-4-methylimidazole (trade name; 2E4MZ), 2-phenylimidazole (trade name; 2PZ), 2-phenyl-4-methylimidazole (trade name; 2P4MZ), 1-benzyl -2-methylimidazole (trade name; 1B2MZ), 1-benzyl-2-phenylimidazole (trade name; 1B2PZ), 1-cyanoethyl-2-methylimidazole (trade name; 2MZ-CN), 1-cyanoethyl-2- undecylimidazole (trade name; C11Z-CN), 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate (trade name; 2PZCNS-PW), 2,4-diamino-6-[2'-methylimidazolyl-(1 ')]-ethyl-s-triazine (trade name; 2MZ-A), 2,4-diamino-6-[2'-undecylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazine (trade name; C11Z -A), 2,4-diamino-6-[2′-ethyl-4′-methylimidazolyl-(1′)]-ethyl-s-triazine (trade name; 2E4MZ-A), 2,4-diamino- 6-[2′-methylimidazolyl-(1′)]-ethyl-s-triazineisocyanuric acid adduct (trade name; 2MA-OK), 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole (trade name; 2PHZ- PW), 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxymethylimidazole (trade name; 2P4MHZ-PW), and 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole (trade name; 2PZ-CN) and other imidazole curing accelerators etc. (both manufactured by Shikoku Kasei Co., Ltd.).
A single curing accelerator may be used alone, or two or more curing accelerators may be used.
The content of the curing accelerator is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.10 to 5% by mass, based on the total epoxy compound.
〔分散剤〕
組成物は、更に、分散剤を含んでいてもよい。
組成物が分散剤を含むと、エポキシ化合物及びフェノール化合物を含む組成物中での無機物の分散性が向上し、より優れた熱伝導率と接着性を実現できる。[Dispersant]
The composition may further contain a dispersing agent.
When the composition contains a dispersant, the dispersibility of the inorganic material in the composition containing the epoxy compound and the phenolic compound is improved, and superior thermal conductivity and adhesion can be achieved.
分散剤としては、通常使用される分散剤から適宜選択できる。例えば、DISPERBYK-106(BYK-Chemie GmbH製)、DISPERBYK-111(BYK-Chemie GmbH製)、ED-113(楠本化成株式会社製)、アジスパーPN-411(味の素ファインテクノ製)、及び、REB122-4(日立化成工業製)等が挙げられる。
分散剤は1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
分散剤の含有量は、全無機物に対して、0.01~10質量%が好ましく、0.1~5質量%がより好ましい。The dispersant can be appropriately selected from commonly used dispersants. For example, DISPERBYK-106 (manufactured by BYK-Chemie GmbH), DISPERBYK-111 (manufactured by BYK-Chemie GmbH), ED-113 (manufactured by Kusumoto Kasei Co., Ltd.), Ajisper PN-411 (manufactured by Ajinomoto Fine Techno), and REB122- 4 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) and the like.
A dispersant may be used individually by 1 type, and may use 2 or more types.
The content of the dispersant is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.1 to 5% by mass, based on the total inorganic matter.
〔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く、50~80質量%とする量が特に好ましい。〔solvent〕
The composition may further contain a solvent.
The type of solvent is not particularly limited, and an organic solvent is preferred. Examples of organic solvents include cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, dichloromethane, and tetrahydrofuran.
When the composition contains a solvent, the content of the solvent is preferably an amount that makes the solid content concentration of the composition 20 to 90% by mass, more preferably 30 to 85% by mass, and 40 to 85% by mass. is more preferable, and an amount of 50 to 80% by mass is particularly preferable.
〔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。混合の前後に、及び/又は、同時に、脱気処理を行ってもよい。[Method for producing composition]
A method for producing the composition is not particularly limited, and a known method can be employed. For example, the composition can be produced by mixing the various components described above. When mixing, various components may be mixed together or may be mixed sequentially.
There is no particular limitation on the method of mixing the components, and known methods can be used. The mixing device used for mixing is preferably a submerged disperser. and a homogenizer. One type of mixing device may be used alone, or two or more types may be used. Degassing may be performed before, after and/or at the same time as mixing.
〔組成物の硬化方法〕
本発明の組成物を硬化処理して本発明の熱伝導材料が得られる。
組成物の硬化方法は、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。[Method of curing composition]
The thermally conductive material of the present invention is obtained by curing the composition of the present invention.
A method for curing the composition is not particularly limited, but a thermosetting reaction is preferred.
The heating temperature during the thermosetting reaction is not particularly limited. For example, the temperature may be appropriately selected within the range of 50 to 250°C. Moreover, when performing a thermosetting reaction, heat treatment at different temperatures may be performed a plurality of times.
The curing treatment is preferably carried out on the composition in the form of a film or sheet. Specifically, for example, the composition may be applied to form a film, followed by a curing reaction.
When the curing treatment is performed, it is preferable to apply the composition on the substrate to form a coating film and then cure the composition. In this case, the coating film formed on the substrate may be brought into contact with another substrate before the curing treatment. The cured product (thermal conductive material) obtained after curing may or may not be separated from one or both of the substrates.
In addition, when performing the curing treatment, the composition may be applied on separate substrates to form coating films, respectively, and the curing treatment may be performed in a state in which the obtained coating films are brought into contact with each other. The cured product (thermal conductive material) obtained after curing may or may not be separated from one or both of the substrates.
Pressing may be performed during the hardening treatment. The press used for pressing is not limited, and for example, a flat plate press or a roll press may be used.
When using a roll press, for example, a substrate with a coating film obtained by forming a coating film on the substrate is sandwiched between a pair of rolls facing each other, and the pair of rolls is sandwiched. It is preferable to apply pressure in the film thickness direction of the substrate with the coating film while rotating to pass the substrate with the coating film. The base material with the coating film may have the base material on only one side of the coating film, or may have the base material on both sides of the coating film. The coated substrate may be passed through the roll press only once or may be passed multiple times.
Either one or both of the treatment by flat press and the treatment by roll press may be carried out.
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。Moreover, the curing treatment may be terminated when the composition is in a semi-cured state. After the semi-cured thermally conductive material of the present invention is placed in contact with a device or the like to be used, curing may be further advanced by heating or the like to be fully cured. It is also preferable that the device and the thermally conductive material of the present invention are adhered by heating or the like during the final curing.
For the preparation of thermally conductive materials including curing reactions, reference can be made to "Highly Thermally Conductive Composite Materials" (by Yoshitaka Takezawa, published by CMC Publishing).
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。There are no particular restrictions on the shape of the heat-conducting material, and it can be molded into various shapes depending on the application. A typical shape of the molded thermally conductive material includes, for example, a sheet shape.
That is, the thermally conductive material of the present invention is also preferably a thermally conductive sheet.
Also, the thermal conductivity of the thermally conductive material of the present invention is preferably isotropic rather than anisotropic.
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。Preferably, the thermally conductive material is insulating (electrically insulating). In other words, the compositions of the present invention are preferably thermally conductive insulating compositions.
For example, the volume resistivity of the heat conductive material at 23° C. and 65% relative humidity is preferably 10 10 Ω·cm or more, more preferably 10 12 Ω·cm or more, and still more preferably 10 14 Ω·cm or more. Although the upper limit is not particularly limited, it is usually 10 18 Ω·cm or less.
[熱伝導材料の用途]
本発明の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。[Applications of thermally conductive materials]
The thermally conductive material of the present invention can be used as a heat dissipation material such as a heat dissipation sheet, and can be used for heat dissipation of various devices. More specifically, a heat conductive layer containing the heat conductive material of the present invention is arranged on a device to produce a device with a heat conductive layer, and heat generated from the device can be efficiently radiated by the heat conductive layer.
Since the thermally conductive material of the present invention has sufficient thermal conductivity and high heat resistance, it is used in power semiconductor devices used in various electrical equipment such as personal computers, general home appliances, and automobiles. Suitable for heat dissipation applications.
Furthermore, since the thermally conductive material of the present invention has sufficient thermal conductivity even in a semi-cured state, it can be used in areas where light for photocuring is difficult to reach, such as gaps between members of various devices. It can also be used as a heat dissipating material to be placed. Moreover, since it is excellent in adhesiveness, it can be used as an adhesive having thermal conductivity.
本発明の熱伝導材料は、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。The thermally conductive material of the present invention may be used in combination with members other than members formed from the present composition.
For example, a sheet-like thermally conductive material (thermally-conductive sheet) may be combined with a sheet-like support other than the layer formed from the present composition.
Sheet-like supports include plastic films, metal films, and glass plates. Examples of plastic film materials include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonates, acrylic resins, epoxy resins, polyurethanes, polyamides, polyolefins, cellulose derivatives, and silicones. Metal films include copper films.
The film thickness of the sheet-like thermally conductive material (thermally conductive sheet) is preferably 100 to 300 μm, more preferably 150 to 250 μm.
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。 The present invention will be described in more detail based on examples below. The materials, amounts used, proportions, processing details, processing procedures, etc. shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as limited by the examples shown below.
〔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。
<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。[Preparation and Evaluation of Composition]
[Various components]
Various components used in Examples and Comparative Examples are shown below.
<Phenol compound>
Phenolic compounds used in Examples and Comparative Examples are shown below.
<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、下記B-5は2種類のエポキシ化合物の混合物である(商品名:エポトートZX-1059、東都化成株式会社製)。<Epoxy compound>
The epoxy compounds used in Examples and Comparative Examples are shown below.
B-5 below is a mixture of two types of epoxy compounds (trade name: Epotato ZX-1059, manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.).
<無機物>
以下に、実施例及び比較例で使用した無機物を示す。
「PTX-60」:凝集状窒化ホウ素(平均粒径:60μm、モーメンティブ製)
「PT-110」:平板状窒化ホウ素(平均粒径:45μm、モーメンティブ製)
「AA-3」:酸化アルミニウム(平均粒径:3μm、住友化学製)
「AA-04」:酸化アルミニウム(平均粒径:0.4μm、住友化学製)
「S-50」:窒化アルミニウム(平均粒径:55μm、MARUWA製)
「HP40 MF100」:凝集状窒化ホウ素(平均粒径:40μm、水島合金鉄製)<Inorganic matter>
Inorganic substances used in Examples and Comparative Examples are shown below.
“PTX-60”: aggregated boron nitride (average particle size: 60 μm, manufactured by Momentive)
“PT-110”: Tabular boron nitride (average particle size: 45 μm, manufactured by Momentive)
"AA-3": aluminum oxide (average particle size: 3 μm, manufactured by Sumitomo Chemical)
"AA-04": aluminum oxide (average particle size: 0.4 μm, manufactured by Sumitomo Chemical)
“S-50”: aluminum nitride (average particle size: 55 μm, manufactured by MARUWA)
“HP40 MF100”: aggregated boron nitride (average particle size: 40 μm, made by Mizushima ferroalloy)
<硬化促進剤>
以下に、実施例及び比較例で使用した硬化促進剤を示す。
「TPP」:トリフェニルホスフィン
「2PZ-CN」:1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール(四国化成工業製)
「2PHZ-PW」:2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール(四国化成工業製)<Curing accelerator>
The curing accelerators used in Examples and Comparative Examples are shown below.
"TPP": triphenylphosphine "2PZ-CN": 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo)
"2PHZ-PW": 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole (manufactured by Shikoku Chemical Industry)
<溶媒>
溶媒として、シクロペンタノン使用した。<Solvent>
Cyclopentanone was used as solvent.
<分散剤>
分散剤として、DISPERBYK-106(酸性基を有するポリマー塩)を使用した。<Dispersant>
DISPERBYK-106 (a polymer salt having an acidic group) was used as a dispersant.
<酸化アルミニウム用表面処理剤(有機シラン分子)>
酸化アルミニウム用表面修飾剤として、下記化合物を使用した。<Surface treatment agent for aluminum oxide (organosilane molecule)>
The following compounds were used as surface modifiers for aluminum oxide.
<無機窒化物用表面修飾剤>
以下に、実施例及び比較例で使用した無機窒化物用表面修飾剤を示す。<Surface Modifier for Inorganic Nitride>
Inorganic nitride surface modifiers used in Examples and Comparative Examples are shown below.
[組成物の調製]
下記表1に示す組み合わせのエポキシ化合物とフェノール化合物とを、当量(エポキシ化合物のエポキシ基の数と、フェノール化合物の水酸基の数とが等しくなる量)で配合した硬化液を調製した。
上記硬化液、溶媒、分散剤、表面修飾剤(酸化アルミニウム用表面修飾剤、無機窒化物用表面修飾剤)、及び、硬化促進剤の順で混合した後、無機物を添加した。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。[Preparation of composition]
A curing liquid was prepared by blending the epoxy compound and the phenol compound in the combinations shown in Table 1 below in an equivalent amount (an amount that makes the number of epoxy groups of the epoxy compound equal to the number of hydroxyl groups of the phenol compound).
After the curing liquid, solvent, dispersant, surface modifier (aluminum oxide surface modifier, inorganic nitride surface modifier) and curing accelerator were mixed in this order, an inorganic material was added. The resulting mixture was processed for 5 minutes in a rotation-revolution mixer (Awatori Mixer ARE-310, manufactured by THINKY) to obtain a composition (composition for forming a heat conductive material) of each example or comparative example.
ここで、溶媒の添加量は、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。
硬化促進剤の添加量は、組成物中の硬化促進剤の含有量が、エポキシ化合物の含有量に対して、1質量%となる量とした。使用した硬化促進剤の種類を表1に示す。
無機物の添加量(全無機物の合計)は、組成物中の無機物の含有量が、組成物の全固形分に対して、表1に示す値(質量%)になる量とした。
また、無機物は、各無機物の含有量の比(質量比)が表1に示す関係を満たすように混合して使用した。
分散剤の添加量は、組成物中の分散剤の含有量が、無機物の含有量に対して、0.2質量%となる量とした。
酸化アルミニウム用表面修飾剤の添加量は、組成物中の酸化アルミニウム用表面修飾剤の含有量が、酸化アルミニウムの含有量(AA-3とAA04との合計含有量)に対して、0.2質量%となる量とした。なお、組成物が酸化アルミニウムを含まない場合、酸化アルミニウム用表面修飾剤は使用しない。
無機窒化物用表面修飾剤を使用する場合、無機窒化物用表面修飾剤の添加量は、組成物中の無機窒化物用表面修飾剤の含有量が、無機窒化物の含有量(PTX-60、PT-110、HP-40 MF100、S-50の合計添加量)に対して、0.3質量%となる量とした。Here, the amount of solvent added was such that the solid content concentration of the composition was 50 to 80% by mass.
The solid content concentration of the composition was adjusted for each composition within the above range so that the viscosities of the compositions were approximately the same.
The amount of the curing accelerator added was such that the content of the curing accelerator in the composition was 1% by mass with respect to the content of the epoxy compound. Table 1 shows the types of curing accelerators used.
The amount of inorganic substances added (total of all inorganic substances) was such that the content of inorganic substances in the composition became the value (% by mass) shown in Table 1 with respect to the total solid content of the composition.
In addition, the inorganic substances were mixed and used so that the content ratio (mass ratio) of each inorganic substance satisfies the relationship shown in Table 1.
The amount of the dispersant added was such that the content of the dispersant in the composition was 0.2% by mass with respect to the content of the inorganic substance.
The amount of the surface modifier for aluminum oxide to be added is such that the content of the surface modifier for aluminum oxide in the composition is 0.2 with respect to the content of aluminum oxide (total content of AA-3 and AA04). The amount was set to be the mass %. When the composition does not contain aluminum oxide, no surface modifier for aluminum oxide is used.
When the inorganic nitride surface modifier is used, the amount of the inorganic nitride surface modifier added is such that the content of the inorganic nitride surface modifier in the composition is equal to the content of the inorganic nitride (PTX-60 , PT-110, HP-40, MF100, and S-50), the amount was 0.3% by mass.
[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180℃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の熱伝導性シートを得た。[evaluation]
<Thermal conductivity>
Using an applicator, the prepared composition is uniformly applied on the release surface of a release-treated polyester film (NP-100A manufactured by Panac, film thickness 100 μm), and left at 120 ° C. for 5 minutes to form a coating film. got
Two such polyester films with a coating film are prepared, and the two polyester films with a coating film are laminated to each other on the coating film surfaces, and then hot pressed under air (hot plate temperature 65 ° C., pressure 12 MPa, 1 minutes) to obtain a semi-cured film. The resulting semi-cured film is hot-pressed in air (hot plate temperature 160° C., pressure 12 MPa for 20 minutes, and then under normal pressure 180° C. for 90 minutes) to cure the coating film and form a resin sheet. got The polyester films on both sides of the resin sheet were peeled off to obtain a thermally conductive sheet with an average thickness of 200 µm.
各組成物を用いて得られた、それぞれの熱伝導性シートを用いて、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。 Thermal conductivity evaluation was performed using each thermally conductive sheet obtained using each composition. Thermal conductivity was measured by the following method, and thermal conductivity was evaluated according to the following criteria.
(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性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、熱伝導性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℃における熱伝導性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、熱伝導性シートの熱伝導率を算出した。(Measurement of thermal conductivity (W/m·k))
(1) Using "LFA467" manufactured by NETZSCH, the thermal diffusivity in the thickness direction of the thermally conductive sheet was measured by the laser flash method.
(2) Using a balance "XS204" manufactured by Mettler Toledo, the specific gravity of the thermally conductive sheet was measured by the Archimedes method (using the "solid specific gravity measurement kit").
(3) Using "DSC320/6200" manufactured by Seiko Instruments Inc., the specific heat of the thermally conductive sheet at 25°C was determined under the condition of temperature increase of 10°C/min.
(4) The obtained thermal diffusivity was multiplied by the specific gravity and the specific heat to calculate the thermal conductivity of the thermally conductive sheet.
(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、熱伝導性を評価した。
「A+」:15W/m・K以上
「A」: 10W/m・K以上15W/m・K未満
「B」: 8W/m・K以上10W/m・K未満
「C」: 5W/m・K以上8W/m・K未満
「D」: 5W/m・K未満
結果を表1に示す。(Evaluation criteria)
The measured thermal conductivity was classified according to the following criteria, and the thermal conductivity was evaluated.
"A+": 15 W/m·K or more "A": 10 W/m·K or more and less than 15 W/m·K "B": 8 W/m·K or more and less than 10 W/m·K "C": 5 W/m·K or more K or more and less than 8 W/m·K “D”: Less than 5 W/m·K The results are shown in Table 1.
<絶縁性>
上記「熱伝導性」の評価と同様にして作製した熱伝導性シートの、23℃相対湿度65%における体積抵抗値を、ハイレスタMCP-HT450型((株)三菱化学アナリテック製)を用いて測定した。<Insulation>
The volume resistance value at 23° C. and 65% relative humidity of the thermally conductive sheet produced in the same manner as in the above evaluation of “thermal conductivity” was measured using Hiresta MCP-HT450 type (manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.). It was measured.
(評価基準)
測定された熱伝導性シート体積抵抗値を下記基準に照らして区分し、絶縁性を評価した。
「A」: 1014Ω・cm以上
「B」: 1012Ω・cm以上1014Ω・cm未満
「C」: 1010Ω・cm以上1012Ω・cm未満
「D」: 1010Ω・cm未満(Evaluation criteria)
The measured thermally conductive sheet volume resistance value was classified according to the following criteria, and the insulating properties were evaluated.
"A": 10 14 Ω·cm or more "B": 10 12 Ω·cm or more and less than 10 14 Ω·cm "C": 10 10 Ω·cm or more and less than 10 12 Ω·cm "D": 10 10 Ω·cm less than cm
[結果]
以下、表1を示す。
表1中、「フェノール化合物」の欄における「構造」の欄は、使用したフェノール化合物の構造を示す。「S1」はフェノール化合物が一般式(1)で表される化合物であることを意味する。「S」はフェノール化合物が、一般式(1)で表される化合物以外のスピロフェノール化合物であることを意味する。「-」は、フェノール化合物がスピロフェノール化合物ではないことを意味する。
「エポキシ化合物」の欄における「構造」の欄は、使用したエポキシ化合物の構造を示す。「S1」はエポキシ化合物が一般式(1E)で表される化合物であることを意味する。「-」は、エポキシ化合物がスピロエポキシ化合物ではないことを意味する。
「官能基数」の欄は、使用したフェノール化合物の水酸基含有量(mmol/g)を示す。
「表面修飾剤種類」の欄は、無機窒化物用表面修飾剤の使用の有無、及び、無機窒化物用表面修飾剤を使用した場合における使用した無機窒化物用表面修飾剤の種類を示す。[result]
Table 1 is shown below.
In Table 1, the "Structure" column in the "Phenol compound" column shows the structure of the phenol compound used. "S1" means that the phenol compound is a compound represented by general formula (1). "S" means that the phenol compound is a spirophenol compound other than the compound represented by general formula (1). "-" means that the phenolic compound is not a spirophenolic compound.
The "structure" column in the "epoxy compound" column shows the structure of the epoxy compound used. "S1" means that the epoxy compound is a compound represented by general formula (1E). "-" means that the epoxy compound is not a spiroepoxy compound.
The column of "number of functional groups" indicates the hydroxyl group content (mmol/g) of the phenol compound used.
The column of "type of surface modifier" indicates whether or not an inorganic nitride surface modifier is used, and the type of the inorganic nitride surface modifier used when the inorganic nitride surface modifier is used.
表に示す結果より、本発明の組成物を用いれば、熱伝導性に優れる熱伝導材料が得られることが確認された。また、上記熱伝導材料は、絶縁性にも優れることが確認された。 From the results shown in the table, it was confirmed that a thermally conductive material having excellent thermal conductivity can be obtained by using the composition of the present invention. Moreover, it was confirmed that the thermally conductive material is also excellent in insulating properties.
組成物が窒化ホウ素を含む場合、得られる熱伝導材料の熱伝導性がより優れることが確認された。
(実施例2と実施例22との比較等)It has been confirmed that the thermal conductivity of the resulting thermally conductive material is superior when the composition contains boron nitride.
(Comparison between Example 2 and Example 22, etc.)
スピロフェノール化合物が、一般式(1)で表される化合物である場合、得られる熱伝導材料の熱伝導性及び/又は絶縁性がより優れることが確認された。
(実施例212~307と、他の実施例との比較等)It has been confirmed that when the spirophenol compound is a compound represented by the general formula (1), the thermal conductivity and/or insulation properties of the obtained thermally conductive material are superior.
(Examples 212 to 307, comparison with other examples, etc.)
スピロフェノール化合物の分子量が400以下である場合、得られる熱伝導材料の絶縁性がより優れることが確認された。
(フェノール化合物A-3を使用した実施例と、フェノール化合物A-1、A-2、A-4を使用した実施例との比較(一般式(1)で表される化合物を使用した実施例同士の比較)等)It has been confirmed that when the molecular weight of the spirophenol compound is 400 or less, the resulting thermally conductive material has more excellent insulating properties.
(Example using phenolic compound A-3 and comparison with examples using phenolic compounds A-1, A-2, and A-4 (example using compound represented by general formula (1) comparison) etc.)
スピロフェノール化合物の水酸基含有量が6.5mmol/g以上である場合、得られる熱伝導材料の熱伝導性及び/又は絶縁性がより優れることが確認された。
(フェノール化合物A-2、A-3、A-4を使用した実施例と、フェノール化合物A-1を使用した実施例との比較(一般式(1)で表される化合物を使用した実施例同士の比較)、フェノール化合物A-6を使用した実施例と、フェノール化合物A-5を使用した実施例との比較(一般式(1)で表される化合物以外のスピロフェノール化合物を使用した実施例同士の比較)等)It was confirmed that when the hydroxyl group content of the spirophenol compound is 6.5 mmol/g or more, the thermal conductivity and/or insulating properties of the obtained thermally conductive material are more excellent.
(Examples using phenolic compounds A-2, A-3, A-4 and comparison with examples using phenolic compound A-1 (Examples using the compound represented by the general formula (1) Comparison between each other), comparison between examples using phenol compound A-6 and examples using phenol compound A-5 (implementation using a spirophenol compound other than the compound represented by the general formula (1) comparison between examples), etc.)
表面修飾剤として縮環骨格又はトリアジン骨格を有する化合物を使用する場合、得られる熱伝導材料の熱伝導性がより優れることが確認された(実施例1、5~8、10~12、14~19の結果等)。 It was confirmed that when a compound having a condensed ring skeleton or a triazine skeleton is used as the surface modifier, the thermal conductivity of the resulting thermally conductive material is more excellent (Examples 1, 5 to 8, 10 to 12, 14 to 19 results, etc.).
Claims (11)
前記フェノール化合物が、フェノール性水酸基及びスピロ構造を有するスピロフェノール化合物を含むか、
前記エポキシ化合物が、エポキシ基及びスピロ構造を有するスピロエポキシ化合物を含むかの、少なくとも一方を満たし、
前記フェノール化合物が、一般式(1)で表されるスピロフェノール化合物を含み、
前記スピロフェノール化合物の水酸基含有量が、10.8mmol/g以上である、熱伝導材料形成用組成物。
A S 及びD S は、それぞれ独立に、-CR Sx R Sy -、-O-、又は、-S-を表す。
R Sx 及びR Sy は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
R SA 、R SB 、R SC 、及び、R SD は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、又は、アリール基を表す。 A composition for forming a thermally conductive material containing a phenolic compound, an epoxy compound, and an inorganic substance,
The phenol compound comprises a spirophenol compound having a phenolic hydroxyl group and a spiro structure,
The epoxy compound satisfies at least one of an epoxy group and a spiro epoxy compound having a spiro structure,
The phenol compound contains a spirophenol compound represented by the general formula (1),
A composition for forming a heat conductive material , wherein the spirophenol compound has a hydroxyl group content of 10.8 mmol/g or more .
A S and D S each independently represent -CR Sx R Sy -, -O-, or -S-.
R Sx and R Sy each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
R SA , R SB , R SC and R SD each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
RSA、RSB、RSC、及び、RSDは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、又は、アリール基を表す。 2. The composition for forming a thermally conductive material according to claim 1 , comprising said spirophenol compound, said spirophenol compound being a compound represented by general formula (2).
R SA , R SB , R SC and R SD each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
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