JP7407710B2 - 複合材料 - Google Patents

Description

本発明は、剥片化層状物質の表面が反応性基を有する化合物により被覆された複合材料に関する。

積層物質である黒鉛を剥離して得られるグラフェン等の剥片化黒鉛は、二次電池の電極の導電助剤（例えば、特許文献１を参照）、導電性インク（例えば、特許文献２を参照）、樹脂やエラストマーのフィラー（例えば、特許文献３～４を参照）、ガスバリア材（例えば、特許文献５～６を参照）等として使用されている。層状物質は、剥片化されて薄くなり、層数が少ないほど凝集を起こしやすくなり、マトリックスに分散しにくいという問題があり、充分な物性が得られない場合があった。凝集性や溶媒等への分散性を向上させるため、ポリビニルアルコール等の高分子で表面を被覆した剥片化黒鉛（例えば、特許文献７を参照）が検討されているが、樹脂等に配合した場合の分散性の改善効果は充分ではなかった。

特開２０１６－０６０８８７号公報 ＵＳ２０１６１０１９８０（Ａ１） ＵＳ２０１２３０１７０７（Ａ１） ＵＳ２０１３２９６４７９（Ａ１） ＵＳ２０１４２７２３５０（Ａ１） ＵＳ２０１８１８６９５４（Ａ１） ＵＳ２０１６２００５８０（Ａ１）

本発明の課題は、樹脂等に配合した場合に、分散性が良好で、物性改良効果の大きな剥片化層状物質を提供することにある。

本発明者らは上記課題について鋭意検討を行った結果、剥片化層状物質の表面を特定の反応性基を有する化合物で被覆することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。即ち、本発明は、剥片化層状物質の表面が反応性基を有する化合物により被覆された複合材料であって、反応性基を有する化合物が、エポキシ基、オキセタニル基、イソシアネート基、アクリル基を、メタクリル基、ビニルエーテル基、ビニルエステル基及び加水分解性シリル基からなる群から選択される少なくとも１つの反応性基を有する化合物であり、剥片化層状物質１００質量部に対する反応性基を有する化合物の含量が０．１質量部～６０質量部の複合材料である。

本発明によれば、剥片化層状物質の樹脂等への分散性が向上し、耐衝撃性等の物性が大幅に向上する。

〔剥片化層状物質〕
本発明の複合材料は剥片化層状物質を含む。層状物質は、共有結合やイオン結合のような強い結合により形成されている単位層が、主に弱いファンデルワールス力を介して積層した層状構造を持つ。層状物質として、黒鉛類、窒化ホウ素類、遷移金属ジカルコゲナイド、１３族カルコゲナイド、１４族カルコゲナイド、ビスマスカルコゲナイド、層状ハロゲン化金属、層状遷移金属酸化物、層状ペロブスカイト酸化物、粘土鉱物、及び層状ケイ酸塩等が挙げられる。本発明においては、複合材料の分散性が一層良好となることから、層状物質として黒鉛類又は窒化ホウ素類を用いることが好ましい。

黒鉛類は、炭素からなる単位層を有する層状化合物である。黒鉛類としては、黒鉛の他に、黒鉛の層間を膨張させた膨張化黒鉛や、黒鉛を酸化剤で酸化した酸化黒鉛が挙げられる。

窒化ホウ素類は、窒素とホウ素を構成元素として含む層状物質である。窒化ホウ素類としては、窒化ホウ素（ＢＮ）及び窒化炭素ホウ素（ＢＣＮ）等が挙げられる。

遷移金属ジカルコゲナイドは、遷移金属とカルコゲンとからなる層状物質であり、式ＭＸ_２で表されるものである。式中、Ｍは遷移金属を表し、Ｘはカルコゲンを表す。遷移金属としては、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、クロム、モニブデン、タングステン、テクネチウム、レニウム、ニッケル、スズ、パラジウム及び白金が挙げられる。カルコゲンとしては硫黄、セレン及びテルルが挙げられる。遷移金属ジカルコゲナイドの具体例としては、ＴｉＳ_２、ＴｉＳｅ_２、ＴｉＴｅ_２、ＨｆＳ_２、ＨｆＳｅ_２、ＨｆＴｅ_２、ＶＴｅ_２、ＶＳｅ_２、ＮｂＳ_２、ＮｂＳｅ_２、ＮｂＴｅ_２、ＭｏＳ_２、ＭｏＳｅ_２、ＭｏＴｅ_２、ＷＳ_２、ＷＳｅ_２、ＷＴｅ_２、ＴｃＳ_２、ＲｅＳｅ_２、ＲｅＳ_２、ＲｅＴｅ_２、ＴａＳ_２、ＴａＳｅ_２、ＴａＴｅ_２及びＰｔＴｅ_２等が挙げられる。

１３族カルコゲナイドは、第１３族元素であるガリウム又はインジウムと、上述のカルコゲンとからなる層状物質である。具体的な１３族カルコゲナイドとしては、ＧａＳ、ＧａＳｅ、ＧａＴｅ及びＩｎＳｅ等が挙げられる。

１４族カルコゲナイドは、第１４族元素であるゲルマニウム、スズ又は鉛と、上述のカルコゲンとからなる層状物質である。１４族カルコゲナイドの具体例としては、ＧｅＳ、ＳｎＳ_２、ＳｎＳｅ_２及びＰｂＯ等が挙げられる。

ビスマスカルコゲナイドは、ビスマスと上述のカルコゲンとからなる層状物質である。ビスマスカルコゲナイドの具体例としては、Ｂｉ_２Ｓｅ_３、Ｂｉ_２Ｔｅ_３等が挙げられる。

層状ハロゲン化金属は、金属元素とハロゲンとからなる層状物質である。層状ハロゲン化金属の具体例としては、ＭｇＢｒ_２、ＣｄＣｌ_２、ＣｄＩ_２、ＡｇＦ_２、ＡｓＩ_３及びＡｌＣｌ_３等が挙げられる。

層状遷移金属酸化物は、チタン、マンガン、モリブデン、ニオブ及びバナジウム等の遷移金属の酸化物又はオキシ酸塩からなる層状物質である。層状遷移金属酸化物の具体例としては、ＭｏＯ_３、Ｍｏ_１８Ｏ_５２、Ｖ_２Ｏ_５、ＬｉＮｂＯ_２、Ｋ_２Ｔｉ_２Ｏ_５、Ｋ_２Ｔｉ_４Ｏ_９及びＫＴｉＮｂＯ_５等が挙げられる。

層状金属リン酸塩は、チタン、ジリコニウム、セレン、スズ、ジルコニウム又はアルミニウム等の層状リン酸塩である。層状金属リン酸塩の具体例としては、Ｔｉ（ＨＰＯ_４）_２、Ｃｅ（ＨＰＯ_４）_２、Ｚｒ（ＨＰＯ_４）_２及びＡｌＨ_２Ｐ_３Ｏ_１０等が挙げられる。

層状ペロブスカイト酸化物としては、ＫＣａ_２Ｎｂ_３Ｏ_１０、ＫＳｒ_２Ｎｂ_３Ｏ_１０及びＫＬａＮｂ_２Ｏ_７等が挙げられる。

粘土鉱物又は層状ケイ酸塩としては、モンモリロナイト、ノントロナイト及びサポナイト等のスメクタイト類；カオリン、パイロフィライト、タルク、バーミキュライト、雲母類、脆雲母類、クロライト、セピオライト、パリゴルスカイト、イモゴライト、アロフェン、ヒシンゲライト、マガディアイト並びにカネマイト等が挙げられる。

本発明において剥片化層状物質とは、層状物質が剥片化された物質であって、層状物質の単位層が１層～数千層積層した層状構造を有する物質をいう。剥片化層状物質は、層数が少なり、厚さが薄くなるほど凝集しやすくなる一方、物性改良効果は大きくなる。より良好な物性改良効果を得ること及び経済性の観点から、剥片化層状物質の平均厚さが１２００ｎｍ以下であることが好ましく、０．３ｎｍ～１２００ｎｍであることがより好ましく、１．５ｎｍ～４００ｎｍであることが更に好ましく、３ｎｍ～２００ｎｍであることが最も好ましい。

本発明において、剥片化層状物質の厚さとは、剥片化層状物質の積層面に対して垂直方向の厚さである。剥片化層状物質の平均厚さとは、任意の３０個以上の剥片化層状物質の厚さの平均値である。剥片化層状物質の厚さは、例えば、剥片化層状物質を走査型電子顕微鏡により撮影したＳＥＭ画像を用いて測定できる。なお、剥片化層状物質の厚さが最も薄くなるのは、単位層１層のみからなる場合であるが、その厚さは剥片化層状物質によって異なるが、おおよそ１ｎｍ前後である。例えば、黒鉛の剥片化層状物質のうち、単位層１層からなる物質はグラフェンと呼ばれ、厚さは理論上、約０．３３５ｎｍである。

充分な物性改良効果が得られ、且つ剥片化層状物質の剥片化を容易にする観点から、剥片化層状物質の平均面積が、０．１μｍ^２が～５００μｍ^２であることが好ましく、０．５μｍ^２～３００μｍ^２であることがより好ましく、１．０μｍ^２～１３０μｍ^２であることが更に好ましく、１．０μｍ^２～３０μｍ^２であることが特に好ましい。本発明において、剥片化層状物質の面積とは、剥片化層状物質を平面視した場合の面積であり、平均面積とは、任意の５０個以上の剥片化層状物質の面積の平均値である。剥片化層状物質の面積は、例えば、剥片化層状物質の希薄分散液を濾紙上に、滴下し、剥片化層状物質をマイクロスコープにより撮影した画像を用いて測定できる。

層状物質を剥片化する方法は、特に限定されず、公知の装置により層状物質に対して剪断力、超音波振動又はキャビテーション等を加えて剥片化すればよい。剥片化に使用される公知の装置としては、サンドミル、アトライター及びビーズミル等の媒体撹拌ミル；回転ミル、振動ミル及び遊星ミル等のボールやロッドを媒体とする容器駆動型ミル；ジェットミル、ロールミル、ハンマーミル、ピンミル、高圧乳化機並びに超音波乳化機等が挙げられる。高圧乳化機としては、例えば、貫通型高圧乳化機及び衝突型高圧乳化機が挙げられる。貫通型高圧乳化機の貫通形式としては、シングルノズル形式及びスリットノズル形式等が挙げられる。衝突型高圧乳化機の衝突形式としては、原料を含む液を、バルブ等の平面やボール等の球面に衝突させる形式や、原料を含む液同士を衝突させる形式等が挙げられる。

層状物質を剥片化する場合は、溶媒を用いる湿式剥片化方法又は溶媒使用しない乾式剥片化方法の何れの方法であってもよく、使用する装置の剥片化方法に合わせて、選択すればよい。

湿式剥片化方法に使用する溶媒としては、静電気が帯電しにくいことから、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール及びメトキシエタノール等のアルコール系溶媒；アセトン及びメチルエチルケトン等のケトン系溶媒；ピリジン、ピペリジン、モルホリン、テトラヒドロフラン及びジオキサン等の複素環式溶媒；１－エチル－３－メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート及び１－ブチル－３－メチルイミダゾリウムヘキサフルオロフォスフェート等のイオン液体；ジメチルホルムアミド、Ｎ－メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド並びに水等が好ましい。

層状物質を剥片化する場合は、水溶性塩を併用してもよい。水溶性塩は、剥片化工程において、固体状の水溶性塩は剥片化を促進する媒体として機能し、溶媒に溶解した水溶性塩は層状物質の層間に作用して剥片化を促進する。剥片化後、水溶性塩は、水洗により容易に除去できる。好ましい水溶性塩としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸カルシウム及び酢酸ナトリウム等が挙げられる。

〔反応性基を有する化合物〕
本発明の複合材料は、剥片化層状物質の表面が反応性基を有する化合物により被覆されており、反応性基を有する化合物が、エポキシ基、オキセタニル基、イソシアネート基、アクリル基、メタクリル基、ビニルエーテル基、ビニルエステル基及び加水分解性シリル基からなる群から選択される少なくとも１つの反応性基を有する化合物（以下、特定反応性基化合物という場合がある）であり、剥片化層状物質１００質量部に対する反応性基を有する化合物の含量が０．１質量部～１００質量部であるところに特徴を有する。

特定反応性基化合物は、エポキシ基、オキセタニル基、イソシアネート基、アクリル基、メタクリル基、ビニルエーテル基、ビニルエステル基及び加水分解性シリル基からなる群から選択される少なくとも１つの反応性基を有していればよい。特定反応性基化合物が２つ以上の反応性基を有する場合は、２つ以上の反応性基は同一のものであってもよく、異なるものであってもよい。本発明においては、複合材料の分散性が一層向上することから、特定反応性基化合物がエポキシ基、オキセタニル基、イソシアネート基又はメタクリル基を有することが好ましく、エポキシ基又はオキセタニル基を有することがより好ましく、エポキシ基を有することが特に好ましい。

沸点が高いと、反応性基を有する化合物が揮散しにくくなることから、本発明に使用される反応性基を有する化合物の沸点は、少なくとも１００℃であることが好ましく、少なくとも１２０℃であることがより好ましく、少なくとも１５０℃であることが更に好ましい。

〔エポキシ基を有する特定反応性基化合物〕
エポキシ基を有する特定反応性基化合物としては、フェニルグリシジルエーテル、メチルフェニルグリシジルエーテル、ビニルフェニルグリシジルエーテル、イソプロペニルフェニルグリシジルエーテル、ノニルフェニルグリシジルエーテル等の１官能フェノールグリシジルエーテル；カテコールジグリシジルエーテル、レゾルシノールジグリシジルエーテル、ハイドロキノンジグリシジルエーテル、４，４’－ビフェニルジオールジグリシジルエーテル、４，４’－オキシビスフェノールジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＢジグリシジルエーテル、ビスフェノールＳジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡＦジグリシジルエーテル等のビスフェノールのジグリシジルエーテル等の２官能フェノールグリシジルエーテル；
トリ（ヒドロキシフェニル）メタントリグリシジルエーテル、トリ（ヒドロキシフェニル）エタントリグリシジルエーテル、１，１，３－トリ（ヒドロキシフェニル）プロパントリグリシジルエーテル、トリスフェノールＰＡトリグリシジルエーテル等の３官能フェノールグリシジルエーテル；テトラ（ヒドロキシフェニル）エタンテトラグリシジルエーテル等の４官能フェノールグリシジルエーテル；
フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡノボラック型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン－フェノール付加反応型エポキシ樹脂、フェノール類とフェノール性水酸基を有する芳香族アルデヒドとの縮合物であるエポキシ化物、ビフェニルノボラック型エポキシ樹脂等の縮合フェノールグリシジルエーテル；１，２－エポキシヘキサン、１，２－エポキシオクタン、１，２－エポキシデカン、１，２－エポキシドデカン、１，２－エポキシテトラデカン、１，２－エポキシテキサデカン、１，２－エポキシオクタデカン、１，２－エポキシエイコサン等の１，２－エポキシアルカン化合物；アリルグリシジルエーテル、ブチルグリシジルエーテル、２－エチルヘキシルグリシジルエーテル、オクチルグリシジルエーテル、デシルグリシジルエーテル、ドデシルグリシジルエーテル、ヘキサデシルグリシジルエーテル、オクタデシルグリシジルエーテル、オレイルグリシジルエーテル等の脂肪族アルコールグリシジルエーテル化合物；
（ポリ）エチレングリコールジグリシジルエーテル、（ポリ）プロピレングリコールジグリシジルエーテル、１，４－ブタンジオールジグリシジルエーテル、ネオペンチルグリコールジグリシジルエーテル、１，６－ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、グリセリンのトリグリシジルエーテル、トリメチロールプロパンのトリグリシジルエーテル、ソルビトールのテトラグリシジルエーテル、ジペンタエリスリトールのヘキサグリシジルエーテル、ポリエチレングリコールのジグリシジルエーテル、ポリプロピレングリコールのジグリシジルエーテル等の脂肪族多価アルコール又は脂肪族多価アルコールエーテルのグリシジルエーテル；シクロヘキシルグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールＦジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジオールジグリシジルエーテル等の脂環アルコールのグリシジルエーテル；
グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、グリシジルネオペンタート、グリシジルネオデカネート、グリシジルオレート、グリシジルステアレート、グリシジルベンゾエート、グリシジル４－ｔ－ブチルベンゾエート、ジグリシジルアジペート、ジグリシジルフタテート、ジグリシジルテトラヒドロフタテート、ジグリシジルヘキサヒドロフタテート、ジグリシジルメチル５－ノルボルネン－２，３－ジカルボキシレート等のカルボン酸グリシジルエステル化合物；ジグリシジルアニリン、ジグリシジルシクロヘキシルアミン、ジグリシジルベンジルアミン、テトラグリシジルキシレンジアミン、テトラグリシジルメチレンジアニリン、テトラグリシジ（アミノメチル）シクロヘキサン、トリグリシジルｐ－アミノフェノール等のジグリシジルアミン化合物；
１，２－エポキシシクロヘキサン、３．４－エポキシシクロヘキシルメタノール、３．４－エポキシシクロヘキシルメチルアクリレート、３．４－エポキシシクロヘキシルメチルメタクリレート、１，２－エポキシ－４－ビニルシクロヘキサン、メチル３．４－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、アリル３．４－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、オクチル３．４－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ジアリル４，５－エポキシシクロヘキサン－１，２－ジカルボキシレート、ジオクチル４，５－エポキシシクロヘキサン－１，２－ジカルボキシレート、ジステアリル４，５－エポキシシクロヘキサン－１，２－ジカルボキシレート、３，４－エポキシシクロヘキシルメチル－３，４－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、メチレンビス（３，４－エポキシシクロヘキサン）、２，２－ビス（３，４－エポキシシクロヘキシル）プロパンジシクロペンタジエンジエポキサイド、３，４－エポキシ－６－メチルシクロヘキサンカルボキシレート、エチレンビス（３，４－エポキシシクロヘキサンカルボキシレート）、１－エポキシエチル－３，４－エポキシシクロヘキサン、ビス（３，４－エポキシシクロヘキシルメチル）アジペート、１－（１，２－エポキシエチル）－３，４－エポキシシクロヘキサン、ビス（３，４－エポキシシクロヘキシルエチル）ジメチルシラン、ビス（３，４－エポキシシクロヘキシルエチル）フェニルメチルシラン、３，４－エポキシシクロヘキサン－１，２－ジカルボン酸ジグリシジルエステル、α－ピネンオキシド、リモネンジオキシド等の脂環エポキシ化合物；
３．４－エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン、３．４－エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン、３．４－エポキシシクロヘキシルエチルメチルジメトキシシラン、３．４－エポキシシクロヘキシルエチルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、１，３－ジ（グリシジロキシプロピル）－１，１，３，３－テトラメチルジシロキサン、１，３－ビス（３，４－エポキシシクロヘキシルエチル）－１，１，３，３－テトラメチルジシロキサン、２，４，６，８－テトラメチル－１，３，５，７－テトラ（グリシジロキシプロピル）シクロテトラシロキサン等のケイ素含有エポキシ化合物；
ジアリルグリシジルイソシアヌレート、アリルジグリシジルイソシアヌレート、トリグリシジルイソシアヌレート等のエポキシシクロヘキサン化合物；エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ブチル等のエポキシ化不飽和脂肪酸エステル；エポキシ化ポリブタジエン、エポキシ化ポリイソプレン等のエポキシ化ポリジエン化合物等が挙げられる。

上記ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂は、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルの他、分子中にビスフェノールＡ骨格を少なくとも２つ有するジグリシジルエーテルを含む。ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂は、下記の一般式（１）で表される化合物であり、例えばビスフェノールＡジグリシジルエーテルは、ｎが０の数の化合物である。ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂も同様に、ビスフェノールＦジグリシジルエーテルの他、分子中にビスフェノールＦ骨格を少なくとも２つ有するジグリシジルエーテルを含む。

（式中、ｎは０～１００の数を表す。）

〔オキセタニル基を有する特定反応性基化合物〕
オキセタニル基を有する特定反応性基化合物としては、３－エチル－３－［（フェノキシ）メチル］オキセタン等の３－アルキル－３アリールオキシオキセタン、３－エチル－３－（ヘキシロキシメチル）オキセタン及び３－エチル－３－（２－エチルヘキシロキシメチル）オキセタン等の３－アルキル－３－（オキシアルキル）オキセタン、３－エチル－３－（ヒドロキシメチル）オキセタン等の３－アルキル－３－（ヒドロキシアルキル）オキセタン、並びに３－エチル－３－（クロロメチル）オキセタン等の３－アルキル－３－（ヒドロキシアルキル）オキセタン等の３－アルキル－３－（ハロゲン化アルキル）オキセタン一官能オキセタン化合物；
３，７－ビス（３－オキセタニル）－５－オキサ－ノナン、１，２－ビス［（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）メチル］エタン、１，３－ビス［（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）メチル］プロパン、１，４－ビス（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）ブタン、１，６－ビス（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）ヘキサン等のアルカンにオキセタニル基を有する基が２つ結合したアルカン化合物、１，４－ビス［（３－エチル－３－オキセタニルメトキシ）メチル］ベンゼン及びキシリレンビスオキセタン等のオキセタニル基を有する基が２つベンゼン環に結合した化合物、エチレングリコールビス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、トリエチレングリコールビス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、テトラエチレングリコールビス（３－エチル－３－オキセタニルメチル）エーテル、等ビスオキセタンの二官能オキセタン化合物等が挙げられる。

〔イソシアネート基を有する特定反応性基化合物〕
イソシアネート基を有する特定反応性基化合物を有する化合物としては、ヘキシルイソシアネート、オクチルイソシアネート、デシルイソシアネート、ドデシルイソシアネート、オクタデシルイソシアネート、ベンジルイソシアネート、メチルベンジルイソシアネート、２－イソプロペニル－ジメチルベンジルイソシアネート、フェニルイソシアネート、メチルフェニルイソシアネート、ジメチルフェニルイソシアネート、イソプロピルフェニルイソシアネート、ビフェニルイソシアネート、シクロヘキシルイソシアネート、メタクロイルイソシアネート、アクリロキシエチルイソシアネート、メタクリロキシエチルイソシアネート、イソシアナトプロピルトリメトキシシラン等のモノイソシアネート化合物；２，４－トリレンジイソシアネート、２，６－トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタン－４，４’－ジイソシアネート、ｐ－フェニレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、１，５－ナフタレンジイソシアネート、３，３’－ジメチルジフェニル－４，４’－ジイソシアネート、ジアニシジンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート等の芳香族ジイソシアネート化合物；
イソホロンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタン－４，４’－ジイソシアネート、トランス－１，４－シクロヘキシルジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート等の脂環式ジイソシアネート化合物；１，４－テトラメチレンジイソシアネート、１，６－ヘキサメチレンジイソシアネート、１，８－オクタメチレンジイソシアネート、２－メチル－１，５－ペンタメチレンジイソシアネート、２，２－ジメチル－１，５－ペンタメチレンジイソシアネート、１，１１－ウンデカメチレンジイソシアネート、２，２，４－トリメチル－１，６－ヘキサメチレンジイソシアネート、２，４，４－トリメチル－１，６－ヘキサメチレンジイソシアネート、２，４－ジメチル－１，８－オクタメチレンジイソシアネート、５－メチル－１，９－ノナメチレンジイソシアネート、リシンジイソシアネート、リシンメチルエステルジイソシアネート等の脂肪族ジイソシアネート；
上記ジイソシアネートのイソシアヌレート三量化物、上記ジイソシアネートのトリメチロールプロパンアダクト化物、上記ジイソシアネートのビウレット三量化物、上記ジイソシアネートのアロファネート化物、トリフェニルメタントリイソシアネート、１－メチルベンゾール－２，４，６－トリイソシアネート、ジメチルトリフェニルメタンテトライソシアネート、１，５，１１－ウンデカメチレントリジイソシアネート、２，４，６－トルエントリイソシアネート等の三官能以上のイソシアネート等が挙げられる。

イソシアネート基を有する特定反応性基化合物のイソシアネート基は、反応性を抑えるためにブロック化剤でブロックされたブロック化イソシアネート化合物であってもよい。イソシアネート基のブロック化剤としては、ホルムアルドキシム、アセトアルドキシム、アセトキシム、メチルエチルケトオキシム、ジアセチルモノオキシム、シクロヘキサンオキシム等のオキシム系ブロック化剤；ピラゾール、３，５－ジメチルピラゾール、４－ベンジル－３，５－ジメチルピラゾール、４－ニトロ－３，５－ジメチルピラゾール、４－ブロモ－３，５－ジメチルピラゾール及び３－メチル－５－フェニルピラゾール等のピラゾール系ブロック化剤等が挙げられる。

〔アクリル基を有する特定反応性基化合物〕
アクリル基を有する特定反応性基化合物としては、アクリル酸及びその塩；メチルアクリレート、エチルアクリレート、プロピルアクリレート、ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、ｔ－ブチルアクリレート、オクチルヘキシルアクリレート、２－エチルヘキシルアクリレート、イソノニルアクリレート、ドデシルアクリレート、イソトリデシルアクリレート、オクタデシルアクリレート、アリルアクリレート、フェニルアクリレート、メチルフェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、イソノルボニルアクリレート、ヒドロキシアダマンチルアクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシブチルアクリレート、シクロヘキサンジオールモノアクリレート、メトキシエチルアクリレート、メトキシポリエチレングリコールアクリレート、エトキシエチルアクリレート、エトキシエトキシエチルアクリレート、アリロキシエチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、フェノキシポリエチレングリコールアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコールアクリレート、ジメチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、アクリルアミド、Ｎ－メチルアクリルアミド、Ｎ－エチルアクリルアミド、Ｎ－ヒドロキシエチルアクリルアミド、Ｎ－フェニルアクリルアミド、Ｎ－（ヒドロキシフェニル）アクリルアミド、Ｎ－（スルファモイルフェニル）アクリルアミド、Ｎ－（フェニルスルホニル）アクリルアミド、Ｎ－（トリルスルホニル）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、Ｎ－メチル－Ｎ－フェニルアクリルアミド及びＮ－ヒドロキシエチル－Ｎ－メチルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、アクリロキシプロピルトリメトキシシラン等のアクリル基を１つ有する化合物；
エチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ノナンジオールジアクリレート、シクロヘキサンジオールジアクリレート、シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、ビスフェノールＡエトキシレートジアクリレート、ネオペンチルグリコールヒドロキシピバリン酸エステルジアクリレート等のアクリル基を２つ有する化合物；グリセリントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンエトキシレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等のアクリル基を３つ以上有する化合物等が挙げられる。

〔メタクリル基を有する特定反応性基化合物〕
メタクリル基を有する特定反応性基化合物としては、メタクリル酸及びその塩；メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、ｔ－ブチルメタクリレート、オクチルヘキシルメタクリレート、２－エチルヘキシルメタクリレート、イソノニルメタクリレート、ドデシルメタクリレート、イソトリデシルメタクリレート、オクタデシルアクリレート、アリルアクリレート、オクタデシルメタクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、イソノルボニルメタクリレート、ヒドロキシアダマンチルアメタクリレート、ジヒドロキシアダマンチルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチルメタクリレート、グリシジルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、テトラヒドロフルフリルメタクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、ヒドロキシブチルメタクリレート、シクロヘキサンジオールモノメタクリレート、メトキシエチルメタクリレート、ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、エトキシエチルメタクリレート、エトキシエトキシエチルメタクリレート、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシランメタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等のメタクリル基を１つ有する化合物；
ジエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、プロピレングリコールジメタクリレート、トリプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、ブタンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ノナンジオールジメタクリレート、シクロヘキサンジオールジメタクリレート及びシクロヘキサンジメタノールジメタクリレート等のアルキレングリコールジメタクリレート、ビスフェノールＡエトキシレートジメタクリレート、ネオペンチルグリコールヒドロキシピバリン酸エステルジメタクリレート等のメタクリル基を２つ有する化合物；グリセリントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート等のメタクリル基を３つ有する化合物等が挙げられる。

〔ビニルエーテル基を有する特定反応性基化合物〕
ビニルエーテル基を有する特定反応性基化合物としては、ブチルビニルエーテル、イソブチルビニルエーテル、シクロヘキシルビニルエーテル、オクチルビニルエーテル、ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシエトキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチルアミノエチルビニルエーテル等が挙げられる。

〔ビニルエステル基を有する特定反応性基化合物〕
ビニルエステル基を有する特定反応性基化合物をとしては、ヘキサン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、オクタン酸ビニル、ネオデカン酸ビニル、イソノナン酸ビニル、安息香酸ビニル等が挙げられる。

〔加水分解性シリル基を有する特定反応性基化合物〕
加水分解性シリル基を有する特定反応性基化合物としては、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、１，６－ビス（トリメトキシシリル）ヘキサン、フルオロプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、３．４－エポキシシクロヘキシルトリメトキシシラン、３．４－エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン、３．４－エポキシシクロヘキシルエチルメチルジメトキシシラン、３．４－エポキシシクロヘキシルエチルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、スチリルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、トリス－（トリメトキシシリルプロピル）イソシアヌレート、イソシアネートプロピルトリエトキシシラン等が挙げられる。

〔本発明の複合材料〕
本発明の複合材料は、剥片化層状物質の表面が特定反応性基化合物で被覆されている。本発明においては、特定反応性基化合物が、剥片化層状物質の表面の少なくとも一部を覆っていてもよく、表面の全部を覆っていてもよいが、少なくとも表面の過半を覆っていることが好ましい。更に、特定反応性基化合物が剥片化層状物質の表面を連続的に覆っていてもよいし、断続的に覆っていてもよい。
本発明の複合材料において、剥片化層状物質１００質量部に対する反応性基を有する化合物の含量は０．１量部～１００質量部である。反応性基を有する化合物の含量が０．１質量部よりも少ない場合には、反応性基を有する化合物による被覆が不十分になる場合があり、１００質量部よりも多い場合は、使用量に見合う増量効果は得られないばかりか、本発明の複合材料を樹脂等に添加して用いる場合、樹脂等の物性に悪影響を及ぼすことがある。剥片化層状物質１００質量部に対する反応性基を有する化合物の含量は、０．２質量部～７０質量部が好ましく、０．５質量部～６０質量部が更に好ましく、１質量部～５０質量部が最も好ましい。

剥片化層状物質を反応性基を有する化合物で被覆する方法としては、例えば、剥片化層状物質を撹拌しながら反応性基を有する化合物を滴下する方法、剥片化層状物質に反応性基を有する化合物の蒸気又はミストを吹付ける方法、及び反応性基を有する化合物の溶液に剥片化層状物質を浸漬する方法等が挙げられる。剥片化層状物質は、凝集しやすいことから、剥片化層状物質を反応性基を有する化合物で被覆するためには、剥片化層状物質粒子が凝集した二次粒子を解砕しながら、被覆する必要がある。解砕しながらの被覆が容易であることから、剥片化層状物質を反応性基を有する化合物で被覆する方法としては、反応性基を有する化合物の溶液に剥片化層状物質を浸漬する方法（以下、浸漬法という）が好ましい。

浸漬法において、剥片化層状物質の二次粒子を解砕するためには、剥片化層状物質を反応性基を有する化合物の溶液に単に浸漬するだけでは不十分であり、剥片化層状物質を浸漬した液に、分散装置を用いて、剪断力、超音波振動、キャビテーション等を加える必要がある。そのための分散装置としては、ホモミキサー等の高速回転剪断型撹拌機；サンドミル、アトライター、ビーズミル等の媒体撹拌ミル；回転ミル、振動ミル、遊星ミル等のボールやロッドを媒体とする容器駆動型ミル；コロイドミル、高圧乳化機、超音波乳化機等が挙げられる。高圧乳化機としては、例えば、貫通型高圧乳化機及び衝突型高圧乳化機が挙げられる。貫通型高圧乳化機の貫通形式としては、シングルノズル形式等が挙げられる。衝突型高圧乳化機の衝突形式としては、原料を含む液を、バルブ等の平面やボール等の球面に衝突させる形式、原料を含む液同士を衝突させる形式等が挙げられる。なお、剥片化層状物質に強い剪断力が加わった場合には、被覆前よりも、剥片化層状物質の層数、厚さ、粒子径等が低下する場合がある。

浸漬法では、剥片化層状物質を反応性基を有する化合物の溶液に添加して、剥片化層状物質の二次粒子を解砕してもよいし、剥片化層状物質を溶媒に添加して剥片化層状物質の二次粒子を解砕した後で反応性基を有する化合物を溶解させてもよい。なお、反応性基を有する化合物の沸点が低く、加熱や減圧等により反応性基を有する化合物の除去が可能であれば、反応性基を有する化合物の溶液を用いずに、反応性基を有する化合物をそのまま用いてもよい。反応性基を有する化合物の溶液に用いる溶媒は、反応性基を有する化合物の溶解性、反応性基を有する化合物を被覆した後の除去のしやすさ、安全性（毒性、引火性、帯電性等）等を考慮して選択すればよい。浸漬法に用いられる溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール、メトキシエタノール等のアルコール系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒；水等が挙げられる。剥片化層状物質と反応性基を有する化合物の溶液との比は、剥片化層状物質を含むスラリーの流動性、粉砕装置等により異なるが、剥片化層状物質１００質量部に対して、反応性基を有する化合物の溶液２００質量部～５０００質量部程度である。

この後、浸漬法では、反応性基を有する化合物の溶液に剥片化層状物質を浸漬し、剥片化層状物質の二次粒子を解砕した後、溶媒若しくは過剰の反応性基を有する化合物を除去することにより、本発明の複合物質が得られる。なお、剥片化層状物質の二次粒子を解砕した後、必要に応じて、濾過や遠心分離等により反応性基を有する化合物の溶液若しくは過剰の反応性基を有する化合物の一部を除去してから、残りを除去してもよい。

溶媒若しくは過剰の反応性基を有する化合物を除去する方法は、特に限定されず、加熱乾燥、減圧乾燥、噴霧乾燥、凍結乾燥等の方法、又はこれらの方法を組合せて適用すればよい。本発明の複合材料は、必要に応じて、粉砕、造粒を行ってもよい。

本発明の複合材料は、剥片化層状物質の表面が反応性基を有する化合物により被覆されることにより、剥片化層状物質の凝集が起こらず、基材への分散性が大幅に改善さえる。これにより、剥片化層状物質による物性の改善効果、例えば、導電性、放熱性、機械的物性（耐衝撃性、曲げ強度、圧縮強度等）等を向上することができる。本発明の複合材料は、樹脂、エラストマー、塗料等の添加剤；電池用電極の導電性添加剤等の用途に好適に使用できる。

本発明の複合材料における、剥片化層状物質と、表面が反応性基を有する化合物との好適な組合せは以下のとおりである。以下の組合せを採用することによって、複合材料の分散性が一層良好となるため好ましい。

・黒鉛類とエポキシ基を有する化合物
・黒鉛類とオキセタニル基を有する化合物
・黒鉛類とイソシアネート基を有する化合物
・黒鉛類とオキセタニル基を有する化合物
・窒化ホウ素類とエポキシ基を有する化合物

次に、本発明の合成樹脂組成物について説明する。本発明の合成樹脂組成物は、本発明の複合材料と合成樹脂とを含有する。本発明の合成樹脂組成物においては、本発明の合成樹脂組成物に使用できる樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ａユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、フッ素系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂及びアクリル樹脂等が挙げられる。本発明の合成樹脂組成物における複合材料の含有量は、合成樹脂の種類や求められる物性により異なるが、合成樹脂１００質量部に対して、本発明の複合材料が１～１５０質量部、好ましくは２～１００質量部である。

以下に、実施例及び比較例により本発明を更に詳細に説明する。ただし、以下の実施例等により本発明は何等制限されるものではない。なお、実施例中の「部」や「％」は、特にことわらない限り質量によるものである。

〔製造例１〕
国際公開第２０１３／１７２３５０号パンフレットの実施例１に準じて、天然黒鉛から剥片化層状物質Ａ１を調製した。即ち、１－ブチル－３－メチルイミダゾリウムヘキサフルオロフォスフェート７４質量部と、ポリエチレングリコール（富士フイルム和光純薬製、製品名：ポリエチレングリコール２００００）２６質量部とを混合し加熱溶解し、天然黒鉛（富士フイルム和光純薬製）１０質量部を分散させた。この分散液０．６ｇを０．５ｃｍ^３のバイアル瓶に採取し、フタをした後、マイクロウェーブ合成装置（バイオタージ・ジャパン製Ｉｎｉｔｉａｔｏｒ＋）を用いて、分散液に２４５０ＭＨｚのマイクロ波を、１７０℃で３０分間照射した。この後、分散液をアセトンで洗浄し、濾過後、オーブンで加熱乾燥することで、天然黒鉛由来の剥片化層状物質Ａ１を得た。剥片化層状物質Ａ１の平均厚さは１２３ｎｍ、平均面積は１１．６μｍ^２である。

〔製造例２〕
天然黒鉛の代わりに、膨張化黒鉛（株式会社伊藤黒鉛工業製、製品名：ＥＣ１５００）を使用した以外は、製造１と同様の操作を行い、膨張化黒鉛由来の剥片化層状物質Ａ２を得た。剥片化層状物質Ａ２の平均厚さは３０ｎｍ、平均面積は１．４μｍ^２である。

〔製造例３〕
天然黒鉛の代わりに、窒化ホウ素（アルドリッチ社製）を使用した以外は、製造１と同様の操作を行い、窒化ホウ素由来の剥片化層状物質Ａ３を得た。剥片化層状物質Ａ３の平均厚さは１８３ｎｍ、平均面積は１０．３μｍ^２である。

〔被覆物質〕
Ｂ１：ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（一般式（１）のｎが０である化合物、株式会社ＡＤＥＫＡ製、製品名：アデカレジンＥＰ４１００Ｅ）
Ｂ２：キシリレンビスオキセタン（二官能オキセタン化合物、東亞合成株式会社製、製品名：アロンオキセタンＯＸＴ－１２１）
Ｂ３：４，４’－ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）のブロック化イソシアネート化合物の７５％メチルエチルケトン溶液（Ｂ３の製造方法は下記のとおりである。）
Ｂ４：ジエチレングリコールジメタクリレート（二官能メタクリレート、新中村化学株式会社製、製品名：ＮＫエステル２Ｇ）
Ｃ１：ポリビニルアルコール（株式会社クラレ製、製品名：ＰＶＡ－２１７）

〔Ｂ３の製造方法〕
反応容器に、４，４’－ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート４５質量部、ブロック化剤としてメチルエチルケトオキシム３１．４質量部、溶媒としてメチルエチルケトン２３．４質量部を仕込み、撹拌しながら８０℃で５時間反応させる。

〔複合材料の製造〕
剥片化層状物質、被覆物質及び溶媒を表１に示す組合せで、ビーズミル（寿工業製、製品名：ＵＡＭ－０１５）を用いて、被覆物質を含有する溶液への剥片化層状物質の含浸及び剥片化層状物質の二次粒子の粉砕処理を行い、加熱減圧乾燥により溶媒を除去し、実施例１～９及び比較例１～２の複合材料を製造した。なお、表１において、（ ）内の数字は質量比を表し、溶媒のＭＥＫはメチルエチルケトンを表す。なお、比較例１で溶媒に水を用いているのは、被覆物質であるポリビニルアルコールがメチルエチルケトンに溶解しにくいからである。

〔樹脂の評価１〕
表２に示す複合材料又は剥片化層状物質、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（株式会社ＡＤＥＫＡ製、製品名：アデカレジンＥＰ４１００Ｅ）を１００質量部及びイミダゾール系触媒（１－ベンジル－２－メチルイミダゾール）０．５質量部を、遊星式撹拌脱泡装置を用いて混合した。複合材料又は剥片化層状物質は表２に記載の量用いた。表２中の（ ）内の数字はビスフェノールＡ型エポキシ樹脂１００質量部に対する質量部を表す。この混合物を温度１６０℃、圧力５ＭＰａで１時間加熱し、熱プレス硬化させて厚さ３ｍｍのシートを作成した。このシートを５０ｍｍ四方の正方形に切断し試験片に用いた。

〔分散性の評価〕
実施例１０～１４及び比較例３～５の樹脂シートをミクロトームを用いて切断し、マイクロスコープを用いて断面の中央部を撮影し、画像解析ソフトにより、３００μｍ×３００μｍあたりの粒子数と、凝集物比を測定した。なお、凝集物比は、面積４０μｍ^２以上の粒子を凝集物とした場合の、粒子の面積の合計に対する凝集物の面積の合計の比（％）である。粒子数が多いほど分散性が良好であり、凝集物比が大きいほど凝集物の割合が多いことを示す。結果を表２に示す。

実施例１０～１４及び比較例３～４の樹脂シートについて、下記の方法により、曲げ応力、曲げひずみ、曲げ弾性率、表面抵抗値及び熱伝導率を測定し、樹脂シートの機械的物性、電気特性及び熱特性を評価した。結果を表３に示す。

〔機械的物性の評価〕
シートを幅２５ｍｍの短冊状に加工し、ＪＩＳ Ｋ７１７１（プラスチック－曲げ特性の求め方）のＡ法に準じ、曲げ応力、曲げひずみ及び曲げ弾性率を測定した。
〔電気特性の評価〕
ＪＩＳ Ｋ７１９４（導電性プラスチックの４探針法による抵抗率試験方法）に準じ、４探針法により表面抵抗値を測定した。
〔熱特性の評価〕
ＡＳＴＭ Ｄ７９８４－１６に準じ、熱線法にて熱伝導率を測定した。

比較例３は剥片化層状物質Ａ１、実施例１０～１３は剥片化層状物質Ａ１由来の複合材料を用いた例であり、比較例４は剥片化層状物質Ａ２、実施例１４は、剥片化層状物質Ａ２由来の複合材料を用いた例である。実施例１０～１４の複合材料は、比較例３～４の剥片化層状物質よりも曲げ特性（曲げ応力、曲げひずみ及び曲げ弾性率）が向上し、表面抵抗率が低下し、熱伝導率が向上している。これは樹脂シート中の剥片化層状物質の分散性が向上したためと考えられる。

〔樹脂の評価２〕
ポリプロピレン（ホモポリマー、メルトフローレート：８）１００質量部と表４に示す複合材料又は剥片化層状物質２質量部とを二軸混錬機を用いて２３０℃で混錬して押出し、太さ４ｍｍの樹脂ストランドを作製した。

〔分散性の評価〕
得られた樹脂ストランドをミクロトームを用いて切断し、マイクロスコープを用いて断面の中央部を撮影し、樹脂の評価１の分散性の評価と同様の手法により、３００μｍ×３００μｍあたりの粒子数と、凝集物比を測定した。結果を表５示す。

比較例５は剥片化層状物質Ａ１、実施例１５～１９及び比較例７は剥片化層状物質Ａ１由来の複合材料を用いた例であり、比較例６は剥片化層状物質Ａ２、実施例２０は、剥片化層状物質Ａ２由来の複合材料を用いた例である。実施例１５～２０の複合材料は、比較例５～６の、被覆されていない剥片化層状物質よりも分散性が向上している。比較例７は比較例５の被覆されていない剥片化層状物質よりも分散性が向上しているが、その効果は実施例１５～１９に比べて不十分である。

〔樹脂の評価３〕
表５に示す複合材料又は剥片化層状物質２０質量、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂（株式会社ＡＤＥＫＡ製、製品名：アデカレジンＥＰ４１００Ｅ）１００質量部及びイミダゾール系触媒（１一ベンジルー２一メチルイミダゾール）０．５質量部を、遊星式撹拌脱泡装置を用いて混合した。この混合物を温度１６０℃、圧力５ＭＰａで１時間加熱し、熱プレス硬化させて厚さ３ｍｍのシートを作成した。このシートを５０ｍｍ四方の正方形に切断し、実施例２１及び比較例８～９の樹脂シートを準備した。

〔分散性の評価〕
準備した樹脂シートをミクロトームを用いて切断し、走査型電子顕微鏡を用いて断面の中央部を撮影し、画像解析ソフトにより、３００μｍ×３００μｍあたりの粒子数と、凝集物比を測定した。なお、凝集物比は、面積５０μｍ^２以上の粒子を凝集物とした場合の、粒子の面積の合計に対する凝集物の面積の合計の比（％）である。粒子数が多いほど分散性が良好であり、凝集物比が大きいほど凝集物の割合が多いことを示す。結果を表５に示す。

実施例２１及び比較例８～９の樹脂シートについて、下記の方法により熱伝導率を測定し、該樹脂シートの熱特性を評価した。結果を表５に示す。

〔熱特性の評価〕
ＡＳＴＭ Ｄ７９８４－１６に準じ、熱線法にて熱伝導率を測定した。

本発明の複合材料である実施例９の複合材料を使用した実施例２１の合成樹脂組成物は、薄層化層状物質Ａ２使用した比較例８の合成樹脂組成物及び比較例２の複合材料を使用した比較例９の合成樹脂組成物に比べて、粒子数が多く、凝集物比が小さく、且つ熱伝導率が高い。この結果から、本発明の複合材料は分散性に優れたものであることがわかる。

Claims (14)

1. 剥片化層状物質の表面が反応性基を有する化合物により被覆された複合材料であって、
   前記反応性基を有する化合物が、エポキシ基、オキセタニル基、イソシアネート基、アクリル基、メタクリル基、ビニルエーテル基及びビニルエステル基からなる群から選択される少なくとも１つの反応性基を有する化合物であり、
   反応性基としてエポキシ基を有する化合物はビスフェノールのグリシジルエーテルであり、
   前記剥片化層状物質１００質量部に対する前記反応性基を有する化合物の含量が０．１質量部～１００質量部である複合材料。
2. 前記剥片化層状物質の平均厚さが１２００ｎｍ以下であり、該剥片化層状物質の平均面積が０．１μｍ^２～５００μｍ^２である、請求項１に記載の複合材料。
3. 前記剥片化層状物質の平均厚さが３ｎｍ～２００ｎｍである、請求項１又は２に記載の複合材料。
4. 前記剥片化層状物質の平均面積が１．０μｍ^２～３０μｍ^２である、請求項１～３の何れか一項に記載の複合材料。
5. 前記反応性基を有する化合物が、オキセタニル基、イソシアネート基及びメタクリル基からなる群から選択される少なくとも１つの反応性基を有する、請求項１～４の何れか一項に記載の複合材料。
6. 前記反応性基を有する化合物が、オキセタニル基を有する、請求項５に記載の複合材料。
7. 前記反応性基を有する化合物が、アクリル酸若しくはその塩、アクリル基を１つ有する化合物、アクリル基を２つ有する化合物、又はアクリル基を３つ以上有する化合物であり、
   アクリル基を３つ以上有する化合物は、グリセリントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンエトキシレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレートからなる群から選択される少なくとも１種である、請求項１～４の何れか一項に記載の複合材料。
8. 前記ビスフェノールのグリシジルエーテルが、下記の一般式（１）で表される化合物である、請求項１～４の何れか一項に記載の複合材料。
   （式中、ｎは０～１００の数を表す。）
9. 前記反応性基を有する化合物が、オキセタニル基を有する基がベンゼン環に２つ結合した化合物である、請求項６に記載の複合材料。
10. 前記反応性基を有する化合物がブロック化イソシアネート化合物である、請求項５に記載の複合材料。
11. 前記反応性基を有する化合物がアルキレングリコールジメタクリレートである、請求項５に記載の複合材料。
12. 前記剥片化層状物質が黒鉛類又は窒化ホウ素類に由来するものである、請求項１～１１の何れか一項に記載の複合材料。
13. 前記黒鉛類が天然黒鉛又は膨張化黒鉛である、請求項１２に記載の複合材料。
14. 請求項１～１３の何れか一項に記載の複合材料を含有する合成樹脂組成物。