KR20180099794A

KR20180099794A - 열전도 재료, 수지 조성물, 및 디바이스

Info

Publication number: KR20180099794A
Application number: KR1020187021732A
Authority: KR
Inventors: 게이타 다카하시
Original assignee: 후지필름 가부시키가이샤
Priority date: 2016-01-26
Filing date: 2017-01-25
Publication date: 2018-09-05
Also published as: US20180327586A1; WO2017131007A1; CN108603099A; JPWO2017131007A1; US10774212B2; JP6625669B2

Abstract

본 발명은 높은 열전도성과 함께 높은 내열성을 갖는 열전도 재료로서, 원반상 화합물을 포함하는 열전도 재료, 예를 들면 2개 이상의 관능기를 갖는 원반상 화합물을 포함하고, 상기 관능기가 (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 옥시란일기, 옥세탄일기, 수산기, 아미노기, 싸이올기, 아이소사이아네이트기, 카복실기 및 무수 카복실산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 수지 조성물의 경화물을 포함하는 열전도 재료를 제공한다. 또한, 본 발명은 상기 열전도 재료를 포함하는 디바이스, 및 상기 수지 조성물을 제공한다.

Description

열전도 재료, 수지 조성물, 및 디바이스

본 발명은 열전도 재료에 관한 것이다. 또, 본 발명은 상기 열전도 재료의 제조에 이용되는 수지 조성물, 및 상기 열전도 재료를 포함하는 디바이스에 관한 것이다.

퍼스널 컴퓨터, 일반 가전, 자동차 등의 다양한 전기 기기에 이용되고 있는 파워 반도체 디바이스는, 최근 소형화가 급속히 진행되고 있다. 소형화에 따라 고밀도화된 파워 반도체 디바이스로부터 발생하는 열의 제어는, 파워 반도체 디바이스의 실용화에 따른 과제 중 하나이다. 방열을 위한 열전도 재료로서는, 가공성이 우수하고, 적층도 용이한 수지 재료가 많이 개발되고 있다. 수지 재료로서는, 최근 액정 화합물을 이용한 예의 보고가 있다(특허문헌 1 및 2).

특허문헌 1: 일본 공개특허공보 평11-323162호 특허문헌 2: 일본 특허공보 4118691호

자동차 탑재용 등의 다양한 전기 기기에 이용되고 있는 파워 반도체 디바이스는, 고온하에서의 사용도 상정되어, 보다 높은 내열성이 요구된다. 특허문헌 1 및 2에 기재된 열전도 재료 등 종래의 열전도 재료에서는 내열성에 관한 검토가 충분하지 않다. 또, 특허문헌 1 및 2에 기재된 열전도 재료는, 열전도성에 관해서도 개량의 여지가 있다.

또한, 특허문헌 1 및 2에 기재된 열전도 재료는 경화물이기 때문에, 광조사나 가열의 처리가 곤란한 부위에서 이용할 수 없다.

본 발명은 높은 열전도성과 함께 높은 내열성을 갖는 열전도 재료를 제공하는 것을 과제로 한다. 동시에, 본 발명은 상기의 열전도 재료의 제조에 이용할 수 있는 수지 조성물 및 상기의 열전도 재료를 포함하는 디바이스를 제공하는 것을 과제로 한다. 또, 본 발명은 응용 범위가 넓은 열전도 재료를 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명자는, 상기 과제의 해결을 위하여 예의 검토한바, 이른바 원반상 구조를 갖는 화합물을 이용함으로써, 높은 열전도성과 함께 내열성의 높은 열전도 재료를 제공하는 것이 가능한 것을 발견했다. 또, 원반상 구조를 갖는 화합물을 포함하는 조성물은 미경화이더라도 열전도성을 갖는 것을 발견했다. 본 발명자는 상기 발견에 근거하여, 본 발명을 완성시켰다.

즉, 본 발명은 하기의 [1] 내지 [22]를 제공하는 것이다.

[1] 원반상 화합물을 포함하는 열전도 재료.

[2] 상기 원반상 화합물이, 이하 D1~D16 중 어느 하나의 일반식으로 나타나는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 화합물이 Q에 있어서 반응한 화합물이거나, 또는 D1~D16 중 어느 하나의 일반식으로 나타나는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 화합물인 [1]에 기재된 열전도 재료.

[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

D1~D16 중, L은 2가의 연결기를 나타내고;

Q는 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 또는 관능기를 나타내며,

A^2x, A^3x 및 A^4x는 각각 독립적으로 -CH= 또는 N=을 나타내고, R^17x, R^18x, 및 R^19x는 각각 독립적으로, *-X^211x-(Z^21x-X^212x)_n21x-L^21x-Q를 나타내며, *는 중심환과의 결합 위치를 나타내고, X^211X, 및 X^212X는 각각 독립적으로, 단결합, -O-, -C(=O)-, -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NH-, -OC(=O)S-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -C(=O)S-, -NHC(=O)-, -NHC(=O)O-, -NHC(=O)NH-, -NHC(=O)S-, -S-, -SC(=O)-, -SC(=O)O-, -SC(=O)NH-, 또는 -SC(=O)S-를 나타내며, Z^21X는 각각 독립적으로, 5원환 혹은 6원환의 방향족기, 또는 5원환 혹은 6원환의 비방향족기를 나타내고, L^21X는 X^212X와 P^21X를 연결하는 2가의 연결기 혹은 단결합을 나타내며, n^21X는 0~3의 정수를 나타내고, n^21X가 2 이상인 경우의 복수 개 있는 Z^21X-X^212X는 동일해도 되며 달라도 된다.

[3] 상기 원반상 화합물을 포함하는 수지 조성물의 경화물을 포함하고,

상기 원반상 화합물이 1개 이상의 관능기를 포함하는, [2]에 기재된 열전도 재료.

[4] [1]에 기재된 열전도 재료로서,

2개 이상의 관능기를 갖는 원반상 화합물을 포함하는 수지 조성물의 경화물을 포함하고, 상기 관능기가 (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 옥시란일기, 옥세탄일기, 수산기, 아미노기, 싸이올기, 아이소사이아네이트기, 카복실기 및 무수 카복실산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 열전도 재료.

[5] 상기 원반상 화합물이 3~8개의 상기 관능기를 갖는 [4]에 기재된 열전도 재료.

[6] 상기 원반상 화합물이 일반식 (XI)로 나타나는 화합물인 [4] 또는 [5]에 기재된 열전도 재료.

[화학식 6]

식 중, R¹¹, R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵, 및 R¹⁶은 각각 독립적으로 *-X¹¹-L¹¹-P¹¹ 또는 *-X¹²-Y¹²를 나타내고, *는 트라이페닐렌환과의 결합 위치를 나타내며, R¹¹, R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵, 및 R¹⁶ 중 2개 이상은 *-X¹¹-L¹¹-P¹¹이고, X¹¹ 및 X¹²는 각각 독립적으로, 단결합, -O-, -C(=O)-, -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NH-, -OC(=O)S-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -C(=O)S-, -NHC(=O)-, -NHC(=O)O-, -NHC(=O)NH-, -NHC(=O)S-, -S-, -SC(=O)-, -SC(=O)O-, -SC(=O)NH-, 또는 -SC(=O)S-를 나타내며, L¹¹은 2가의 연결기 또는 단결합을 나타내고, P¹¹은 (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 옥시란일기, 옥세탄일기, 수산기, 아미노기, 싸이올기, 아이소사이아네이트기, 카복실기 및 무수 카복실산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 관능기를 나타내며, Y¹²는 수소 원자, 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기쇄상, 혹은 환상의 알킬기, 또는 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기쇄상, 혹은 환상의 알킬기에 있어서 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기가 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -C(=O)-, -OC(=O)-, 또는 -C(=O)O-로 치환된 기를 나타낸다.

[7] R¹¹, R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵, 및 R¹⁶이 동일한 [6]에 기재된 열전도 재료.

[8] 상기 원반상 화합물이 일반식 (XII)로 나타나는 화합물인 [4] 또는 [5]에 기재된 열전도 재료.

[화학식 7]

식 중, A², A³ 및 A⁴는 각각 독립적으로 -CH= 또는 N=을 나타내고, R¹⁷, R¹⁸, 및 R¹⁹는 각각 독립적으로, *-X²¹¹-(Z²¹-X²¹²)_n21-L²¹-P²¹ 또는 *-X²¹¹-(Z²²-X²²²)_n22-Y²²를 나타내며, *는 중심환과의 결합 위치를 나타내고, R¹⁷, R¹⁸, 및 R¹⁹ 중 2개 이상은 *-X²¹¹-(Z²¹-X²¹²)_n21-L²¹-P²¹이며, X²¹¹, 및 X²¹²는 각각 독립적으로, 단결합, -O-, -C(=O)-, -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NH-, -OC(=O)S-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -C(=O)S-, -NHC(=O)-, -NHC(=O)O-, -NHC(=O)NH-, -NHC(=O)S-, -S-, -SC(=O)-, -SC(=O)O-, -SC(=O)NH-, 또는 -SC(=O)S-를 나타내고, Z²¹ 및 Z²²는 각각 독립적으로, 5원환 혹은 6원환의 방향족기, 또는 5원환 혹은 6원환의 비방향족기를 나타내며, L²¹은 X²¹²와 P²¹을 연결하는 2가의 연결기 혹은 단결합을 나타내고, P²¹은 (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 옥시란일기, 옥세탄일기, 수산기, 아미노기, 싸이올기, 아이소사이아네이트기, 카복실기 및 무수 카복실산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 관능기를 나타내며, Y²²는 수소 원자, 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기쇄상, 혹은 환상의 알킬기, 또는 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기쇄상, 혹은 환상의 알킬기에 있어서 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기가 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -C(=O)-, -OC(=O)-, 또는 -C(=O)O-로 치환된 기를 나타내고, n²¹ 및 n²²는 각각 독립적으로, 0~3의 정수를 나타내며, n²¹ 및 n²²가 2 이상인 경우의 복수 개 있는 Z²¹-X²¹² 및 Z²²-X²²²는 동일해도 되고 달라도 된다.

[9] R¹⁷, R¹⁸, 및 R¹⁹가 동일한 [8]에 기재된 열전도 재료.

[10] 상기 수지 조성물이, 아미노기, 싸이올기, 수산기, 카복실기, 무수 카복실산기, 및 아이소사이아네이트기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 갖는 경화제를 포함하는 [3] 내지 [9] 중 어느 하나에 기재된 열전도 재료.

[11] 상기 수지 조성물이 옥시란일기를 갖는 상기 원반상 화합물을 포함하는 [10]에 기재된 열전도 재료.

[12] 상기 수지 조성물이, 무기물을 상기 수지 조성물의 고형분 질량에 대하여 30질량%~90질량%로 포함하는 [3] 내지 [11] 중 어느 하나에 기재된 열전도 재료.

[13] 상기 원반상 화합물로서, D1~D16 중 어느 하나의 일반식으로 나타나는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 화합물이며, 모든 Q가, 수소 원자, 할로젠 원자, 또는 사이아노기인 화합물을 포함하는, [2]에 기재된 열전도 재료.

[14] 상기 원반상 화합물이 액정 화합물인 [1] 내지 [13] 중 어느 하나에 기재된 열전도 재료.

[15] 무기물을 포함하는 [1] 내지 [14] 중 어느 하나에 기재된 열전도 재료.

[16] 상기 무기물이 무기 질화물 또는 무기 산화물인 [15]에 기재된 열전도 재료.

[17] 상기 무기물이 질화 붕소 또는 질화 알루미늄인 [16]에 기재된 열전도 재료.

[18] 상기 무기물이 보론산 화합물 및 알데하이드 화합물로 표면 수식되어 있는 [16] 또는 [17]에 기재된 열전도 재료.

[19] 시트상이며,

상기 원반상 화합물을 포함하는 조성물로 형성된 층을 포함하는 [1] 내지 [18] 중 어느 하나에 기재된 열전도 재료.

[20] 방열 시트인 [19]에 기재된 열전도 재료.

[21] [3] 내지 [12] 중 어느 하나에 기재된 열전도 재료의 제조에 이용하기 위한 상기 수지 조성물.

[22] [1] 내지 [20] 중 어느 하나에 기재된 열전도 재료를 포함하는 디바이스.

본 발명에 의하여, 높은 열전도성과 함께 높은 내열성을 갖는 열전도 재료가 제공된다. 또한, 본 발명은 상기의 열전도 재료의 제조에 이용할 수 있는 수지 조성물을 제공한다. 본 발명의 열전도 재료를 이용하여 내구성이 높은 디바이스를 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 따라서는, 특정 형상을 갖지 않는 응용 범위가 넓은 열전도 재료를 제공할 수 있다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 명세서에 있어서, "~"란 그 전후에 기재되는 수치를 하한값 및 상한값으로서 포함하는 의미로 사용된다. 본 명세서에 있어서, "(메트)아크릴기"라는 기재는, "아크릴기 및 메타크릴기 중 어느 한쪽 또는 쌍방"의 의미를 나타낸다. "(메트)아크릴레이트", "(메트)아크릴아마이드기" 등의 기재도 동일하다.

<<열전도 재료>>

본 발명의 열전도 재료는 열전도성을 갖는 재료이다. 열전도 재료는 일반적으로는 방열재로서 이용할 수 있고, 파워 반도체 디바이스 등의 각종 디바이스가 발하는 열을 방출시키기 위한 재료로서 이용할 수 있다. 열전도 재료의 형상은 특별히 한정되지 않고, 용도에 따라 다양한 형상으로 성형된 것이어도 된다. 성형된 것으로서, 전형적으로는, 열전도 재료는 시트상인 것이 바람직하다. 본 명세서에 있어서, 시트상이라고 할 때, 필름상 또는 판상인 것을 말한다. 또, 본 발명의 열전도 재료의 열전도성은 이방적이 아니라 등방적인 것이 바람직하다.

또, 본 발명의 열전도 재료는 형상을 갖지 않는 유체여도 된다. 특히, 원반상 화합물을 포함하는 조성물의 미경화물을 사용하는 본 발명의 제2 양태에 있어서, 열전도 재료는 유체여도 된다. 유체는 점성인 것이 바람직하다.

본 발명의 열전도 재료는 원반상 화합물을 포함한다. 열전도 재료는, 원반상 화합물을 포함하는 조성물로 형성되어 있거나, 또는 원반상 화합물을 포함하는 조성물로 형성되어 있는 부재를 포함하고 있으면 된다. 특히, 열전도 재료가 시트상일 때, 열전도 재료는 원반상 화합물을 포함하는 조성물로 형성된 층을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 본 명세서에 있어서, "원반상 화합물을 포함하는 조성물"은, 원반상 화합물 및 다른 성분을 포함하는 조성물 외에, 원반상 화합물(원반상 화합물만으로 이루어지는 것)을 포함하는 의미이다.

본 명세서에 있어서, 원반상 화합물을 포함하는 조성물로 형성되어 있다고 할 때, 원반상 화합물을 포함하는 조성물로 이루어지는 것, 및 원반상 화합물을 포함하는 조성물의 경화에 의하여 형성되어 있는 것의 의미를 포함한다.

본 명세서에 있어서, 경화물을 형성하기 위한 조성물을 특히 수지 조성물이라고 한다. 즉, 본 명세서에 있어서, 원반상 화합물을 포함하는 조성물이라고 할 때에는 원반상 화합물을 포함하는 수지 조성물을 포함하는 의미이다.

원반상 화합물을 포함하는 조성물은 원반상 화합물을 1종 포함하고 있어도 되고 2종 이상 포함하고 있어도 된다. 원반상 화합물을 포함하는 조성물은 원반상 화합물 외에, 무기물, 상기 무기물의 표면 수식제 등을 포함하고 있어도 된다. 또, 특히 수지 조성물은 경화 촉진제, 중합 개시제, 원반상 화합물 이외의 경화제 또는 주제(主劑)를 더 포함하고 있어도 된다. 본 명세서에 있어서, 경화제는, 수산기, 아미노기, 싸이올기, 아이소사이아네이트기, 싸이오아이소사이아네이트기, 알데하이드기, 카복실기, 무수 카복실산기, 및 설포기로부터 선택되는 관능기를 갖는 화합물을 의미하고, 주제는 불포화 중합성기((메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기 등), 옥시란일기, 옥세탄일기, 및 아지리딘일기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 관능기를 갖는 화합물을 의미한다. 수지 조성물은 주제만을 포함하고 있어도 되고, 주제 및 경화제를 포함하고 있어도 된다.

<원반상 화합물>

원반상 화합물은 적어도 부분적으로 원반상 구조를 갖는 화합물을 의미한다. 원반상 구조에 의하여, 원반상 화합물은 스태킹 구조를 형성하여 기둥상 구조를 취할 수 있다. 원반상 화합물은, 적어도 방향족환을 갖고, 분자간의 π-π 상호 작용에 근거하는 스태킹 구조의 형성에 의하여 기둥상 구조를 형성할 수 있는 화합물이 바람직하다.

본 발명자는, 원반상 구조를 갖는 화합물이, 특허문헌 1 또는 특허문헌 2에 기재된 액정 화합물보다, 높은 열전도성을 부여하는 것을 발견했다. 특정 이론에 구애되는 것은 아니지만, 상기의 높은 열전도성은, 특허문헌 1 또는 특허문헌 2에 기재된 바와 같은 봉상 화합물이 직선적(일차원적)으로밖에 열전도할 수 없는 것에 반하여, 원반상 화합물은 그 원반상 구조에 대하여 법선 방향으로 평면적(이차원적)으로 열전도할 수 있기 때문에, 열전도 패스가 증가하여 열전도율이 향상되기 때문이라고 생각된다. 또 본 발명에 있어서는 수지의 배향 처리 등을 특별히 실시하지 않기 때문에, 본 발명의 열전도 재료의 열전도성은 이방적이 아니라 등방적이 된다.

원반상 화합물은 액정성이어도 되고 비액정성이어도 되지만, 액정 화합물인 것이 바람직하다.

원반상 화합물로서, 구체적으로는, 이하, D1~D16 중 어느 하나의 일반식으로 나타나는 화합물 또는, 이하 D1~D16 중 어느 하나의 일반식으로 나타나는 화합물이 Q에 있어서 반응한 화합물을 들 수 있다.

원반상 화합물은 D1~D15 중 어느 하나의 일반식으로 나타나는 화합물에 있어서, LQ의 치환기를 제거한 구조 단위(원반상 코어 구조)를 포함하는 어느 하나의 다른 화합물, 또는 D16의 일반식으로 나타나는 화합물에 있어서, L^21x-Q의 치환기를 제거한 구조 단위를 포함하는 어느 하나의 다른 화합물이어도 된다.

원반상 화합물이 이하 D1~D16 중 어느 하나의 일반식으로 나타나는 화합물이 Q에 있어서 반응한 화합물인 경우, Q는 관능기인 것이 바람직하다. 반응은, Q로 나타나는 관능기에 따른 반응이면 되고, 예를 들면 중합 반응 또는 가교 반응으로서 일반적인 반응이면 된다.

원반상 화합물이 D1~D16 중 어느 하나의 일반식으로 나타나는 화합물이 Q에 있어서 반응한 화합물로서는, 상기 화합물의 중합물을 들 수 있다. 중합물은, D1~D16 중 어느 하나의 일반식으로 나타나는 1종의 화합물만으로 형성되는 모노폴리머여도 되고, D1~D16의 일반식으로 나타나는 화합물의 2종 이상을 포함하는 코폴리머 또는 D1~D16 중 어느 하나의 일반식으로 나타나는 화합물의 1종 이상 및 다른 코모노머(예를 들면 후술하는 경화제 또는 주제)를 포함하는 코폴리머여도 된다. 중합물은 가교 구조를 포함하고 있어도 된다.

[화학식 8]

[화학식 9]

[화학식 10]

[화학식 11]

[화학식 12]

D1~D16 중, L은 2가의 연결기를 나타내고;

A^2x, A^3x 및 A^4x는 각각 독립적으로 -CH= 또는 N=을 나타내고, R^17x, R^18x, 및 R^19x는 각각 독립적으로, *-X^211x-(Z^21x-X^212x)_n21x-L^21x-Q를 나타내며, *는 중심환과의 결합 위치를 나타내고, X^211X, 및 X^212X는 각각 독립적으로, 단결합, -O-, -C(=O)-, -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NH-, -OC(=O)S-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -C(=O)S-, -NHC(=O)-, -NHC(=O)O-, -NHC(=O)NH-, -NHC(=O)S-, -S-, -SC(=O)-, -SC(=O)O-, -SC(=O)NH-, 또는 -SC(=O)S-를 나타내며, Z^21X는 각각 독립적으로, 5원환 혹은 6원환의 방향족기, 또는 5원환 혹은 6원환의 비방향족기를 나타내고, L^21X는 X^212X와 Q를 연결하는 2가의 연결기 혹은 단결합을 나타내며, n^21X는 0~3의 정수를 나타내고, n^21X가 2 이상인 경우의 복수 개 있는 Z^21X-X^212X는 동일해도 되며 달라도 된다.

D1~D15에 있어서의 2가의 연결기 (L)은, 알킬렌기, 알켄일렌기, 아릴렌기, -CO-, -NH-, -O-, -S- 및 그들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 2가의 연결기인 것이 바람직하다. 2가의 연결기 (L)은, 알킬렌기, 알켄일렌기, 아릴렌기, -CO-, -NH-, -O- 및 -S-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 2가의 기를 적어도 2개 조합한 기인 것이 더 바람직하다. 2가의 연결기 (L)은, 알킬렌기, 알켄일렌기, 아릴렌기, -CO- 및 -O-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 2가의 기를 적어도 2개 조합한 기인 것이 가장 바람직하다. 알킬렌기의 탄소 원자수는, 1~12인 것이 바람직하다. 알켄일렌기의 탄소 원자수는, 2~12인 것이 바람직하다. 아릴렌기의 탄소 원자수는, ~10인 것이 바람직하다. 알킬렌기, 알켄일렌기 및 아릴렌기는, 치환기(예, 알킬기, 할로젠 원자, 사이아노, 알콕시기, 아실옥시기)를 갖고 있어도 된다.

2가의 연결기 (L)의 예를 이하에 나타낸다. 좌측이 원반상 코어 (D)에 결합하고, 우측이 Q에 결합한다. AL은 알킬렌기 또는 알켄일렌기를 의미하고, AR은 아릴렌기를 의미한다.

L101: -AL-CO-O-AL-

L102: -AL-CO-O-AL-O-

L103: -AL-CO-O-AL-O-AL-

L104: -AL-CO-O-AL-O-CO-

L105: -CO-AR-O-AL-

L106: -CO-AR-O-AL-O-

L107: -CO-AR-O-AL-O-CO-

L108: -CO-NH-AL-

L109: -NH-AL-O-

L110: -NH-AL-O-CO-

L111: -O-AL-

L112: -O-AL-O-

L113: -O-AL-O-CO-

L114: -O-AL-O-CO-NH-AL-

L115: -O-AL-S-AL-

L116: -O-CO-AL-AR-O-AL-O-CO-

L117: -O-CO-AR-O-AL-CO-

L118: -O-CO-AR-O-AL-O-CO-

L119: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-CO-

L120: -O-CO-AR-O-AL-O-AL-O-AL-O-CO-

L121: -S-AL-

L122: -S-AL-O-

L123: -S-AL-O-CO-

L124: -S-AL-S-AL-

L125: -S-AR-AL-

L126: -O-CO-AL

L127: -O-CO-AL-O

L128: -O-CO-AR-O-AL

Q는 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 또는 관능기를 나타내고, 관능기로서는, 불포화 중합성기, 옥시란일기, 옥세탄일기, 아지리딘일기, 수산기, 아미노기, 싸이올기, 아이소사이아네이트기, 싸이오아이소사이아네이트기, 알데하이드기, 카복실기, 무수 카복실산기, 및 설포기를 들 수 있다. 불포화 중합성기로서는, (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 및 이하 Q1~Q7로 나타나는 치환기를 들 수 있다.

[화학식 13]

또한, 본 명세서에 있어서, 옥시란일기는 에폭시기라고도 불리는 관능기이며, 옥사사이클로프로페인(옥시레인)을 포함하는 기이면 되고, 예를 들면 포화 탄화 수소환기의 인접하는 탄소 원자 2개가 옥소기(-O-)를 통하여 결합하여 옥시레인환을 형성하고 있는 기 등도 포함한다.

또, 본 명세서에 있어서, 관능기로서 "수산기"를 들 때에는, 그 수산기는 페닐기 등의 방향족환에 직접 결합되어 있는 수산기인 것이 바람직하다. 또한, 무수 카복실산기는, 무수 말레산, 무수 프탈산, 무수 파이로멜리트산, 무수 트라이멜리트산 등의 산무수물로부터 임의의 수소 원자를 제거하여 얻어지는 치환기이면 된다.

Q로 나타나는 관능기로서는, 불포화 중합성기, 옥시란일기, 옥세탄일기, 아지리딘일기인 것이 바람직하고, (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 옥시란일기, 또는 옥세탄일기인 것이 보다 바람직하다.

D1~D16의 일반식으로 나타나는 화합물에 있어서, 복수의 L은 서로 동일해도 되고 달라도 되지만, 동일한 것이 바람직하다.

D1~D16의 일반식으로 나타나는 화합물에 있어서, 복수의 Q는 서로 동일해도 되고 달라도 된다.

수지 조성물에 있어서 이용되는 원반상 화합물로서는, D1~D16의 일반식으로 나타나는 화합물에 있어서 Q로서 1개 이상의 관능기를 포함하는 화합물이 바람직하고, 2개 이상의 관능기를 포함하는 화합물인 것이 보다 바람직하며, 3개 이상의 관능기를 포함하는 화합물인 것이 더 바람직하다. 원반상 화합물은 D1~D16의 일반식으로 나타나는 화합물에 있어서 모든 Q가 관능기인 화합물인 것도 바람직하다.

한편, 예를 들면 원반상 화합물을 포함하는 조성물을 경화하지 않고 열전도 재료가 제작되는 본 발명의 제2 양태에 있어서, 원반상 화합물은 D1~D16의 일반식으로 나타나는 화합물에 있어서, 어느 Q도, 수소 원자, 할로젠 원자, 또는 사이아노기인 화합물이어도 된다.

원반상 화합물의 예로서 구체적으로는, C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol. 71, page 111(1981); 일본 화학회 편, 계간 화학 총설, No. 22, 액정의 화학, 제5장, 제10장 제2절(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), 일본 특허공보 제4592225호에 기재되어 있는 화합물을 들 수 있다. 바람직한 원반상 화합물의 구조의 예로서 Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 7990-7993 또는 일본 공개특허공보 평7-306317호에 기재된 트라이페닐렌 구조나, 일본 공개특허공보 2007-2220호, 일본 공개특허공보 2010-244038호에 기재된 3치환 벤젠 구조 등을 들 수 있다.

<수지 조성물>

본 발명의 제1 양태에 있어서, 열전도 재료는, 원반상 화합물을 포함하는 수지 조성물의 경화물을 포함하는 것이 바람직하다. 열전도 재료는, 상기 수지 조성물의 경화물로서 형성되어 있어도 된다. 열전도 재료는, 상기 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 층을 포함하는 것도 바람직하다. 경화물로 함으로써, 열전도 재료를 성형체로서 얻는 것이 가능하다. 예를 들면, 상기 수지 조성물의 경화물로 이루어지는 층만으로 이루어지는 자립막(自立膜)을 얻을 수 있다.

수지 조성물 중의 원반상 화합물은 1개 이상의 관능기를 갖는 것이 바람직하다. D1~D16 중 어느 하나의 일반식으로 나타나는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상이며, 또한 1개 이상의 관능기를 포함하는 화합물인 것이 보다 바람직하다. 특히, 수지 조성물 중의 원반상 화합물은 2개 이상의 관능기를 갖는 것이 바람직하고, 3개 이상의 관능기를 갖는 것이 보다 바람직하다. 3개 이상의 관능기를 갖는 모노머를 포함하는 수지 조성물의 경화물은 유리 전이 온도가 높고, 내열성이 높은 경향이 있다. 원반상 화합물은 봉상의 구조를 갖는 화합물과 비교하여, 메소겐 부분의 특성에 영향을 주지 않고 3개 이상의 관능기를 갖기 쉽다. 원반상 화합물이 갖는 관능기의 수는 8개 이하인 것이 바람직하고, 6개 이하인 것이 보다 바람직하다. 이 관능기는 (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 옥시란일기, 옥세탄일기, 수산기, 아미노기, 싸이올기, 아이소사이아네이트기, 카복실기 및 무수 카복실산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.

수지 조성물은 원반상 화합물을 주제로서 포함하고 있어도 되고, 경화제로서 포함하고 있어도 된다. 또, 수지 조성물은 주제 및 경화제의 쌍방으로서 원반상 화합물을 포함하고 있어도 된다. 수지 조성물은 원반상 화합물을 적어도 주제로서 포함하는 것이 바람직하다.

수지 조성물에 주제로서 포함되어 있을 때, 원반상 화합물은 관능기로서, (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 옥시란일기, 및 옥세탄일기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 이때, 원반상 화합물이 갖는 관능기의, 바람직하게는 2개 이상, 보다 바람직하게는, 모든 관능기가, (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 옥시란일기, 및 옥세탄일기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 관능기이면 된다. 수지 조성물에 주제로서 포함되어 있을 때, 원반상 화합물이 갖는 관능기는 옥시란일기 또는 옥세탄일기인 것이 보다 바람직하고, 옥시란일기인 것이 더 바람직하다.

수지 조성물에 경화제로서 포함되어 있을 때 원반상 화합물은 관능기로서, 수산기, 아미노기, 싸이올기, 아이소사이아네이트기, 카복실기 및 무수 카복실산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 이때, 원반상 화합물이 갖는 관능기의, 바람직하게는 2개 이상, 보다 바람직하게는, 모든 관능기가, 수산기, 아미노기, 싸이올기, 아이소사이아네이트기, 카복실기 및 무수 카복실산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 관능기이면 된다.

수지 조성물에 경화제로서 포함되어 있을 때, 원반상 화합물이 갖는 관능기는 수산기, 아미노기, 및 무수 카복실산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 관능기인 것이 보다 바람직하고, 아미노기인 것이 더 바람직하다.

수지 조성물에 있어서 이용되는 원반상 화합물로서는 이하의 일반식 (XI)로 나타나는 화합물 또는 일반식 (XII)로 나타나는 화합물이 바람직하다.

[화학식 14]

식 중, R¹¹, R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵, 및 R¹⁶은 각각 독립적으로 *-X¹¹-L¹¹-P¹¹ 또는 *-X¹²-Y¹²를 나타내고, *는 트라이페닐렌환과의 결합 위치를 나타내며, R¹¹, R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵, 및 R¹⁶ 중 2개 이상은 *-X¹¹-L¹¹-P¹¹이고, X¹¹ 및 X¹²는 각각 독립적으로, 단결합, -O-, -C(=O)-, -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NH-, -OC(=O)S-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -C(=O)S-, -NHC(=O)-, -NHC(=O)O-, -NHC(=O)NH-, -NHC(=O)S-, -S-, -SC(=O)-, -SC(=O)O-, -SC(=O)NH-, 또는 -SC(=O)S-를 나타내며, L¹¹은 2가의 연결기 또는 단결합을 나타내고, P¹¹은 (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 옥시란일기, 옥세탄일기, 수산기, 아미노기, 싸이올기, 아이소사이아네이트기, 카복실기 및 무수 카복실산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타내며, Y¹²는 수소 원자, 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기쇄상, 혹은 환상의 알킬기, 또는 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기쇄상, 혹은 환상의 알킬기에 있어서 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기가 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -C(=O)-, -OC(=O)-, 또는 -C(=O)O-로 치환된 기를 나타낸다.

R¹¹, R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵, 및 R¹⁶은 3개 이상이 *-X¹¹-L¹¹-P¹¹인 것이 바람직하다. 특히 R¹¹, R¹² 중 어느 하나 이상, R¹³, R¹⁴ 중 어느 하나 이상, 및 R¹⁵, R¹⁶ 중 어느 하나 이상이 *-X¹¹-L¹¹-P¹¹인 것이 바람직하다. R¹¹, R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵, 및 R¹⁶이 모두 *-X¹¹-L¹¹-P¹¹인 것이 더 바람직하고, R¹¹, R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵, 및 R¹⁶이 모두 동일한 것이 특히 바람직하다.

X¹¹ 및 X¹²로서는, 각각 독립적으로, -O-, -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NH-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -NHC(=O)-, 또는 NHC(=O)O-가 바람직하고, -OC(=O)-, -C(=O)O-, -OC(=O)NH-, 또는 C(=O)NH-가 보다 바람직하며, -C(=O)O-가 특히 바람직하다.

L¹¹은 X¹¹과 P¹¹을 연결하는 2가의 연결기 혹은 단결합을 나타낸다. 2가의 연결기로서는, -O-, -OC(=O)-, -C(=O)O-, 탄소수 1~10(바람직하게는 탄소수 1~8, 보다 바람직하게는 탄소수 1~6)의 알킬렌기, 탄소수 6~20(바람직하게는 탄소수 6~14, 보다 바람직하게는 탄소수 6~10)의 아릴렌기, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 기 등을 들 수 있다. 탄소수 1~10의 알킬렌기로서는, 예를 들면 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 뷰틸렌기, 펜틸렌기, 헥실렌기 등을 들 수 있고, 메틸렌기, 에틸렌기, 프로필렌기, 뷰틸렌기가 바람직하다. 탄소수 6~20의 아릴렌기로서는, 1,4-페닐렌기, 1,3-페닐렌기, 1,4-나프틸렌기, 1,5-나프틸렌기, 안트라센일렌기 등을 들 수 있고, 1,4-페닐렌기가 바람직하다.

상기 알킬렌기 및 상기 아릴렌기는 각각 치환기를 갖고 있어도 된다. 여기에서의 치환기로서는 후술하는 치환기군 Y에 나타내는 치환기 외에, 알킬기, 알켄일기가 포함된다. 치환기의 수는 1~3인 것이 바람직하고, 1개인 것이 보다 바람직하다. 치환 위치는 특별히 한정되지 않는다. 여기에서의 치환기로서는 할로젠 원자 또는 탄소수 1~3의 알킬기가 바람직하고, 메틸기가 보다 바람직하다. 알킬렌기 및 아릴렌기는 무치환인 것도 바람직하다. 특히 알킬렌기는 무치환인 것이 바람직하다.

P¹¹은 (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 옥시란일기, 옥세탄일기, 수산기, 아미노기, 싸이올기, 아이소사이아네이트기, 카복실기 및 무수 카복실산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 관능기를 나타낸다. P¹¹의 바람직한 범위는, 상술한 원반상 화합물의 관능기로서의 바람직한 범위와 동일하다.

또한, P¹¹이 수산기일 때, L¹¹은 아릴렌기를 포함하고, 이 아릴렌기는 P¹¹과 결합되어 있는 것이 바람직하다.

Y¹²는 수소 원자, 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기쇄상, 혹은 환상의 알킬기, 또는 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기쇄상, 혹은 환상의 알킬기에 있어서 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기가 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -C(=O)-, -OC(=O)-, 또는 -C(=O)O-로 치환된 기를 나타낸다. Y¹²가 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기쇄상, 혹은 환상의 알킬기, 또는 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기쇄상, 혹은 환상의 알킬기에 있어서 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기가 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -C(=O)-, -OC(=O)-, 또는 -C(=O)O-로 치환된 기인 경우, 할로젠 원자로 치환되어 있어도 된다. 탄소수 1~20의 직쇄상 혹은 분기쇄상의 알킬기로서는, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, sec-뷰틸기, tert-뷰틸기, n-펜틸기, 아이소펜틸기, 네오펜틸기, 1,1-다이메틸프로필기, n-헥실기, 아이소헥실기, 직쇄상 또는 분기쇄상의 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 또는 도데실기를 들 수 있다. 환상의 알킬기의 탄소수는, 3~20이 바람직하고, 5 이상이 보다 바람직하며, 또 10 이하가 바람직하고, 8 이하가 보다 바람직하며, 6 이하가 더 바람직하다. 환상의 알킬기의 예로서는, 사이클로프로필기, 사이클로뷰틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 사이클로옥틸기를 들 수 있다.

Y¹²로서는, 수소 원자, 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기쇄상, 혹은 환상의 알킬기, 또는 탄소수 1~20의 알킬렌옥사이드기가 바람직하고, 탄소수 1~12의 직쇄상 혹은 분기쇄상의 알킬기, 또는 탄소수 1~20의 에틸렌옥사이드기 혹은 프로필렌옥사이드기가 보다 바람직하다.

상기 일반식 (XI)로 나타나는 화합물의 구체예에 대해서는, 일본 공개특허공보 평7-281028호의 단락 번호 0028~0036, 일본 공개특허공보 평7-306317호, 일본 공개특허공보 2005-156822호의 단락 번호 0016~0018, 일본 공개특허공보 2006-301614호의 단락 번호 0067~0072, 및 액정 편람(헤이세이 12년 마루젠 가부시키가이샤 발간) 330페이지~333페이지에 기재된 것을 참조할 수 있다.

[화학식 15]

식 중, A², A³ 및 A⁴는 각각 독립적으로 -CH= 또는 -N=을 나타내고, R¹⁷, R¹⁸, 및 R¹⁹는 각각 독립적으로, *-X²¹¹-(Z²¹-X²¹²)_n21-L²¹-P²¹ 또는 *-X²¹¹-(Z²²-X²²²)_n22-Y²²를 나타내며, *는 중심환과의 결합 위치를 나타내고, R¹⁷, R¹⁸, 및 R¹⁹ 중 2개 이상은 *-X²¹¹-(Z²¹-X²¹²)_n21-L²¹-P²¹이며, X²¹¹, 및 X²¹²는 각각 독립적으로, 단결합, -O-, -C(=O)-, -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NH-, -OC(=O)S-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -C(=O)S-, -NHC(=O)-, -NHC(=O)O-, -NHC(=O)NH-, -NHC(=O)S-, -S-, -SC(=O)-, -SC(=O)O-, -SC(=O)NH-, 또는 SC(=O)S-를 나타내고, Z²¹ 및 Z²²는 각각 독립적으로, 5원환 혹은 6원환의 방향족기, 또는 5원환 혹은 6원환의 비방향족기를 나타내며, L²¹은 X²¹²와 P²¹을 연결하는 2가의 연결기 혹은 단결합을 나타내고, P²¹은 (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 옥시란일기, 옥세탄일기, 수산기, 아미노기, 싸이올기, 아이소사이아네이트기, 카복실기 및 무수 카복실산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 치환기를 나타내며, Y²²는 수소 원자, 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기쇄상, 혹은 환상의 알킬기, 또는 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기쇄상, 혹은 환상의 알킬기에 있어서 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기가 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -C(=O)-, -OC(=O)-, 또는 -C(=O)O-로 치환된 기를 나타내고, n²¹ 및 n²²는 각각 독립적으로, 0~3의 정수를 나타내며, n²¹ 및 n²²가 2 이상인 경우의 복수 개 있는 Z²¹-X²¹² 및 Z²²-X²²²는 동일해도 되고 달라도 된다.

R¹⁷, R¹⁸, 및 R¹⁹는 모두 *-X²¹¹-(Z²¹-X²¹²)_n21-L²¹-P²¹인 것이 바람직하다. R¹⁷, R¹⁸, 및 R¹⁹는 모두 동일한 것이 보다 바람직하다.

X²¹¹, X²¹², X²²¹ 및 X²²²로서는, 단결합, -OC(=O)-가 바람직하다.

Z²¹ 및 Z²²는 각각 독립적으로, 5원환 혹은 6원환의 방향족기, 또는 5원환 혹은 6원환의 비방향족기를 나타내고, 예를 들면 1,4-페닐렌기, 1,3-페닐렌기, 복소환기 등을 들 수 있다.

상기 방향족기 및 비방향족기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 여기에서의 치환기로서는 후술하는 치환기군 Y에 나타내는 치환기 외에, 알킬기, 알켄일기가 포함된다. 치환기는 1개 또는 2개인 것이 바람직하고, 1개인 것이 보다 바람직하다. 치환 위치는 특별히 한정되지 않는다. 여기에서의 치환기로서는 할로젠 원자 또는 메틸기가 바람직하다. 할로젠 원자로서는 염소 원자 또는 불소 원자가 바람직하다. 상기 방향족기 및 비방향족기는 무치환인 것도 바람직하다.

복소환으로서는, 예를 들면 이하의 복소환을 들 수 있다.

[화학식 16]

식 중, *는 X²¹¹에 결합되는 부위를 나타내고, **는 X²¹²에 결합되는 부위를 나타내며; A⁴¹ 및 A⁴²는 각각 독립적으로 메타인 또는 질소 원자를 나타내고, X⁴는 산소 원자, 황 원자, 메틸렌 또는 이미노를 나타낸다.

A⁴¹ 및 A⁴²는 적어도 한쪽이 질소 원자인 것이 바람직하고, 양쪽 모두가 질소 원자인 것이 보다 바람직하다. 또, X⁴는 산소 원자인 것이 바람직하다.

L²¹은 각각 독립적으로, X²¹²와 P²¹을 연결하는 2가의 연결기 혹은 단결합을 나타내고, 일반식 (XI)에 있어서의 L¹¹과 동의이다. L²¹로서는, -O-, -OC(=O)-, -C(=O)O-, 탄소수 1~10(바람직하게는 탄소수 1~8, 보다 바람직하게는 탄소수 1~6)의 알킬렌기, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 기가 바람직하다.

P²¹은 각각 독립적으로, 관능기를 나타내고, 일반식 (XI)에 있어서의 P¹¹과 동의이며, 바람직한 범위도 동일하다.

Y²²는 각각 독립적으로, 수소 원자, 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기쇄상, 혹은 환상의 알킬기, 또는 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기쇄상, 혹은 환상의 알킬기에 있어서 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기가 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -C(=O)-, -OC(=O)-, 또는 -C(=O)O-로 치환된 기를 나타내고, 일반식 (XI)에 있어서의 Y¹²와 동의이며, 바람직한 범위도 동일하다.

n²¹ 및 n²²는 각각 독립적으로, 0~3의 정수를 나타내고, 1~3의 정수가 바람직하며, 2~3이 보다 바람직하다.

일반식 (XII)로 나타나는 화합물의 상세, 및 구체예에 대해서는, 일본 공개특허공보 2010-244038호의 단락 [0013]~[0077] 기재를 참조할 수 있고, 그 내용은 본 명세서에 원용된다.

일반식 (XI) 또는 일반식 (XII)로 나타나는 화합물로서는, 수소 결합성 관능기를 갖는 화합물인 것이, 전자 밀도를 감소시킴으로써 스태킹을 강하게 하고, 칼럼상 집합체를 형성하기 쉬워진다는 관점에서 바람직하다. 수소 결합성 관능기로서는, -OC(=O)NH-, -C(=O)NH-, -NHC(=O)-, -NHC(=O)O-, -NHC(=O)NH-, -NHC(=O)S-, 또는 SC(=O)NH- 등을 들 수 있다.

일반식 (XI)로 나타나는 화합물, 일반식 (XII)로 나타나는 화합물로서 특히 바람직한 구체예로서는 이하의 화합물을 들 수 있다.

[화학식 17]

[화학식 18]

[화학식 19]

[화학식 20]

[화학식 21]

[화학식 22]

[화학식 23]

[화학식 24]

[화학식 25]

일반식 (XI)로 나타나는 화합물은, 일본 공개특허공보 평7-306317호, 일본 공개특허공보 평7-281028호, 일본 공개특허공보 2005-156822호, 및 일본 공개특허공보 2006-301614호에 기재된 방법에 준하여 합성할 수 있다.

일반식 (XII)로 나타나는 화합물은, 일본 공개특허공보 2010-244038호, 일본 공개특허공보 2006-76992호, 및 일본 공개특허공보 2007-2220호에 기재된 방법에 준하여 합성할 수 있다.

원반상 화합물은 수지 조성물 중에 수지 조성물 중의 총 고형분 질량(용매를 제외한 질량)에 대하여, 10질량%~90질량%로 포함되어 있는 것이 바람직하고, 20질량%~70질량%로 포함되어 있는 것이 보다 바람직하며, 30질량%~60질량%로 포함되어 있는 것이 더 바람직하다.

[그 외의 경화제 또는 주제]

수지 조성물은 원반상 화합물에 해당하지 않는 그 외의 경화제 또는 주제를 포함하고 있어도 된다.

경화제로서는, 수산기, 아미노기, 싸이올기, 아이소사이아네이트기, 카복실기 및 무수 카복실산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 관능기를 갖는 화합물이면 특별히 한정되지 않지만, 주제로서 이용되는 화합물에 적합한 경화제를 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 수지 조성물이, 옥시란일기를 갖는 원반상 화합물을 주제로서 포함하는 경우, 수산기, 아미노기, 또는 무수 카복실산기를 갖는 그 외의 모노머인 경화제를 이용하는 것이 바람직하다.

또, 경화제는 상기 관능기를 2개 이상 포함하는 것이 바람직하고, 2개 포함하는 것이 보다 바람직하다.

원반상 화합물이 아닌 경화제의 예로서는, 일본 특허공보 제4118691호의 0028에 기재된 에폭시 수지용 경화제, 일본 공개특허공보 2008-13759호의 0016~0018에 기재된, 아민계 경화제, 페놀계 경화제 또는 산무수물계 경화제, 일본 공개특허공보 2013-227451호의 0101~0150에 기재된 아민계 경화제, 페놀계 경화제 등을 들 수 있다.

이들 중, 특히 아민계 경화제가 바람직하고, 예를 들면 4,4'-다이아미노다이페닐메테인, 4,4'-다이아미노다이페닐에터, 4,4'-다이아미노다이페닐설폰, 4,4'-다이아미노-3,3'-다이메톡시바이페닐, 4,4'-다이아미노페닐벤조에이트, 1,5-다이아미노나프탈렌, 1,3-다이아미노나프탈렌, 1,4-다이아미노나프탈렌, 1,8-다이아미노나프탈렌 등을 바람직한 예로서 들 수 있다.

주제로서는, (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 옥시란일기, 및 옥세탄일기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 관능기를 갖는 모노머이면 특별히 한정되지 않지만, 경화제로서 이용되는 화합물에 적합한 주제를 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 수지 조성물이, 관능기로서 수산기, 아미노기, 또는 무수 카복실산기를 갖는 원반상 화합물을 경화제로서 포함하는 경우, 옥시란일기를 갖는 주제를 이용하는 것이 바람직하다.

또, 주제는 상기 관능기를 2개 이상 포함하는 것이 바람직하다.

원반상 화합물이 아닌 주제의 예로서는, 공지의 각종 에폭시 수지 모노머 또는 아크릴 수지 모노머를 들 수 있다. 예를 들면, 일본 특허공보 제4118691호의 0028에 기재된 에폭시 수지 모노머 및 아크릴 수지 모노머, 일본 공개특허공보 2008-13759호의 0006~0011에 기재된 에폭시 화합물, 일본 공개특허공보 2013-227451호의 0032~0100에 기재된 에폭시 수지 혼합물 등도 이용할 수 있다.

원반상 화합물이 아닌 경화제는, 수지 조성물 중에 수지 조성물 중의 총 고형분 질량(용매를 제외한 질량)에 대하여, 90질량%~10질량%로 포함되어 있는 것이 바람직하고, 80질량%~30질량%로 포함되어 있는 것이 보다 바람직하다. 원반상 화합물이 아닌 주제는, 수지 조성물 중에 수지 조성물 중의 총 고형분 질량(용매를 제외한 질량)에 대하여, 50질량%~0질량%로 포함되어 있는 것이 바람직하고, 30질량%~0질량%로 포함되어 있는 것이 보다 바람직하다.

[경화 촉진제]

수지 조성물은 경화 촉진제를 포함하고 있어도 된다. 경화 촉진제의 예로서는, 트라이페닐포스핀, 2-에틸-4-메틸이미다졸, 삼불화 붕소 아민 착체, 1-벤질-2-메틸이미다졸 등, 및 일본 공개특허공보 2012-67225호 단락 0052에 기재된 것을 들 수 있다.

[중합 개시제]

특히, 관능기로서 (메트)아크릴기 또는 (메트)아크릴아마이드기를 갖는 원반상 화합물 또는 (메트)아크릴기 또는 (메트)아크릴아마이드기를 갖는 그 외의 주제를 포함하는 경우에 있어서, 수지 조성물은 일본 공개특허공보 2010-125782의 [0062] 단락 및 일본 공개특허공보 2015-052710의 [0054] 단락에 기재된 중합 개시제를 포함하는 것도 바람직하다.

경화 촉진제 및 중합 개시제는 수지 조성물 중에 수지 조성물 중의 총 고형분 질량(용매를 제외한 질량)에 대하여, 20질량%~0.1질량%로 포함되어 있는 것이 바람직하고, 10질량%~1질량%로 포함되어 있는 것이 보다 바람직하다.

<무기물>

원반상 화합물을 포함하는 조성물은 무기물을 포함하고 있어도 된다. 무기물이 필러로서 첨가된 조성물에 의하여, 추가로 열전도성이 높은 열전도 재료의 제작이 가능하다. 조성물은 무기물을 1종 포함하고 있어도 되고 2종 이상 포함하고 있어도 된다. 무기물은 조성물 중에 그대로 포함되어 있어도 되고, 후술하는 표면 수식제로 표면 수식되어 있는 표면 수식 무기물로서 포함되어 있어도 된다.

무기물로서는, 종래부터 열전도 재료의 무기 필러에 이용되고 있는 어느 무기물을 이용해도 된다. 무기물로서는, 무기 산화물, 무기 질화물이 바람직하다. 무기물은, 무기 산화 질화물이어도 된다. 무기물의 형상은 특별히 한정되지 않고, 입자상이어도 되며, 필름상 혹은 판상이어도 된다. 입자는 미립상, 구상, 입방체상, 방추상, 인편상(鱗片狀), 응집상 또는 부정형상이면 된다.

무기 산화물은, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 산화 지르코늄(ZrO₂), 산화 타이타늄(TiO₂), 산화 규소(SiO₂), 산화 알루미늄(Al₂O₃), 산화 철(Fe₂O₃, FeO, Fe₃O₄), 산화 구리(CuO, Cu₂O), 산화 아연(ZnO), 산화 이트륨(Y₂O₃), 산화 나이오븀(Nb₂O₅), 산화 몰리브데넘(MoO₃), 산화 인듐(In₂O₃, In₂O), 산화 주석(SnO₂), 산화 탄탈럼(Ta₂O₅), 산화 텅스텐(WO₃, W₂O₅), 산화 납(PbO, PbO₂), 산화 비스무트(Bi₂O₃), 산화 세륨(CeO₂, Ce₂O₃), 산화 안티모니(Sb₂O₃, Sb₂O₅), 산화 저마늄(GeO₂, GeO), 산화 란타넘(La₂O₃), 산화 루테늄(RuO₂) 등을 들 수 있다.

상기의 무기 산화물은, 단독으로 이용해도 되고, 복수를 조합하여 이용해도 된다.

무기 산화물은, 산화 타이타늄, 산화 알루미늄, 또는 산화 아연인 것이 바람직하다.

무기 산화물은, 비산화물로서 준비된 금속이, 환경하 등에서 산화함으로써 발생하고 있는 산화물이어도 된다.

무기 질화물은 특별히 한정되지 않는다. 무기 질화물의 예로서는, 질화 붕소(BN), 질화 탄소(C₃N₄), 질화 규소(Si₃N₄), 질화 갈륨(GaN), 질화 인듐(InN), 질화 알루미늄(AlN), 질화 크로뮴(Cr₂N), 질화 구리(Cu₃N), 질화 철(Fe₄N), 질화 철(Fe₃N), 질화 란타넘(LaN), 질화 리튬(Li₃N), 질화 마그네슘(Mg₃N₂), 질화 몰리브데넘(Mo₂N), 질화 나이오븀(NbN), 질화 탄탈럼(TaN), 질화 타이타늄(TiN), 질화 텅스텐(W₂N), 질화 텅스텐(WN₂), 질화 이트륨(YN), 질화 지르코늄(ZrN) 등을 들 수 있다.

상기의 무기 질화물은, 단독으로 이용해도 되고, 복수를 조합하여 이용해도 된다.

무기 질화물은 알루미늄, 붕소 또는 규소를 포함하는 것이 바람직하고, 질화 알루미늄, 질화 붕소, 또는 질화 규소인 것이 바람직하다.

원반상 화합물을 포함하는 조성물이 무기물을 포함하는 경우, 무기물은 원반상 화합물을 포함하는 조성물의 고형분 질량(용매를 제외한 질량)에 대하여, 30질량% 이상인 것이 바람직하고, 40질량% 이상인 것이 보다 바람직하며, 50질량% 이상인 것이 더 바람직하다. 또, 90질량% 이하인 것이 바람직하고, 80질량% 이하인 것이 보다 바람직하며, 70질량% 이하인 것이 더 바람직하다.

<표면 수식제>

원반상 화합물을 포함하는 조성물은 표면 수식제를 포함하고 있어도 된다.

본 명세서에 있어서, "표면 수식"이란 무기물의 표면의 적어도 일부에 유기물이 흡착되어 있는 상태를 의미한다. 흡착의 형태는 특별히 한정되지 않지만, 결합되어 있는 상태이면 된다. 즉, 표면 수식은, 유기물의 일부가 탈리하여 얻어지는 유기기가 무기물 표면에 결합되어 있는 상태도 포함한다. 결합은, 공유 결합, 배위 결합, 이온 결합, 수소 결합, 판데르 발스 결합, 금속 결합 등 어느 결합이어도 되지만, 공유 결합인 것이 바람직하다. 표면 수식은, 표면의 적어도 일부에 단분자막을 형성하도록 되어 있어도 된다. 단분자막은, 유기 분자의 화학 흡착에 의하여 형성되는 단층막이며, Self-Assembled Monolayer(SAM)로서 알려져 있다. 유기물은, 이른바 유기 화합물이며, 탄소 원자를 포함하는 화합물이고, 관례상 무기 화합물로 분류되는 일산화 탄소, 이산화 탄소, 탄산염 등을 제거한 것을 의미한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 표면 수식은, 무기물의 표면의 일부만이어도 되고, 전체여도 된다.

본 명세서에 있어서, "표면 수식 무기물"은, 표면 수식제에 의하여 표면 수식되어 있는 무기물, 즉 무기물의 표면에 유기물이 흡착되어 있는 물질을 의미한다.

표면 수식제로서는, 장쇄 알킬 지방산 등의 카복실산, 유기 포스폰산, 유기 인산 에스터, 유기 실레인 분자(실레인 커플링제) 등 종래 공지의 표면 수식제를 이용할 수 있다. 그 외에, 예를 들면 일본 공개특허공보 2009-502529호, 일본 공개특허공보 2001-192500호, 일본 특허공보 4694929호에 기재된 표면 수식제를 이용해도 된다.

또, 이하에 설명하는 보론산 화합물 또는 알데하이드 화합물을 이용하는 것도 바람직하다.

(보론산 화합물)

보론산 화합물은, 붕산의 수산기 중 하나 이상이 탄화 수소기 등의 유기기로 치환된 구조를 갖는다. 보론산 화합물은, 통상 붕소 부분에서 무기물에 흡착됨으로써, 무기물을 표면 수식한다. 보론산 화합물을 표면 수식제로 하는 경우의 무기물로서는, 무기 질화물이 바람직하고, 질화 알루미늄, 질화 붕소, 또는 질화 규소가 보다 바람직하다.

보론산 화합물은, 예를 들면 이하 일반식 I로 나타나는 화합물이면 된다.

[화학식 26]

일반식 I 중, Z는 아미노기, 싸이올기, 수산기, 아이소사이아네이트기, 카복실기, 무수 카복실산기, 중합성기, 수소 원자, 할로젠 원자, 제4급 암모늄기 혹은 그 염, 제4급 피리디늄기 혹은 그 염을 나타낸다. 제4급 피리디늄기는 치환기를 갖고 있어도 된다.

X는 2가의 연결기를 나타낸다. X는 치환기를 갖고 있어도 되는 2가의 지방족 탄화 수소기, 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴렌기, 및 치환기를 갖고 있어도 되는 헤테로아릴렌기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 연결기 A를 적어도 하나 포함한다. X는 -O-, -CO-, -NH-, -CO-NH-, -COO-, 및 -O-COO-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 연결기 B를 1개 이상 포함하고 있어도 된다. 즉, X는 연결기 A, 2개 이상의 연결기 A의 조합으로 구성되는 연결기, 또는 1개 이상의 연결기 A 및 1개 이상의 연결기 B의 조합으로 구성되는 연결기이다.

R¹ 및 R²는 각각 독립적으로, 수소 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 탄화 수소기, 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴기, 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 헤테로아릴기를 나타낸다.

또, R¹과 R²는 알킬렌 연결기, 아릴렌 연결기, 또는 이들의 조합으로 이루어지는 연결기를 통하여 연결되어 있어도 된다.

상기의 치환기를 갖고 있어도 되는 2가의 지방족 탄화 수소기에는, 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬렌기 및 치환기를 갖고 있어도 되는 알켄일렌기가 포함된다.

R¹ 및 R²가 각각 나타내는 치환기를 갖고 있어도 되는 지방족 탄화 수소기에는, 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기, 치환기를 갖고 있어도 되는 알켄일기 및 치환기를 갖고 있어도 되는 알카인일기가 포함된다.

본 명세서에 있어서, "알킬기"라고 할 때, 알킬기는 직쇄상, 분기쇄상 또는 환상 중 어느 것이어도 된다. 알킬기의 탄소수는 1~30이 바람직하고, 2~10이 보다 바람직하다. 알킬기의 구체예로서는, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 뷰틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노닐기, 데실기, 운데실기, 도데실기, 트라이데실기, 헥사데실기, 옥타데실기, 에이코실기, 아이소프로필기, 아이소뷰틸기, sec-뷰틸기, tert-뷰틸기, 아이소펜틸기, 네오펜틸기, 1-메틸뷰틸기, 아이소헥실기, 2-메틸헥실기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 1-아다만틸기, 2-노보닐기 등을 들 수 있다. 알킬기에 관한 상기 설명은 알킬기를 포함하는 알콕시기 등의 다른 기에 있어서도 동일하다. 또, 알킬렌기는 알킬기의 임의의 수소 원자를 제거하여 얻어지는 기이며, 알킬렌기의 예로서는 상기의 알킬기의 예의 각각으로부터 임의의 수소 원자를 제거하여 얻어지는 기를 들 수 있다.

본 명세서에 있어서, "알켄일기"라고 할 때, 알켄일기는 직쇄상, 분기쇄상 또는 환상 중 어느 것이어도 된다. 알켄일기의 탄소수는 2~30이 바람직하고, 2~10이 보다 바람직하다. 알켄일기의 구체예로서는, 바이닐기, 1-프로펜일기, 1-뷰텐일기, 1-메틸-1-프로펜일기, 1-사이클로펜텐일기, 1-사이클로헥센일기 등을 들 수 있다. 알켄일기에 관한 상기 설명은 알켄일기를 포함하는 다른 기에 있어서도 동일하다. 또, 알켄일렌기는 알켄일기의 임의의 수소 원자를 제거하여 얻어지는 기이며, 알켄일렌기의 예로서는 상기의 알켄일기의 예의 각각으로부터 임의의 수소 원자를 제거하여 얻어지는 기를 들 수 있다.

본 명세서에 있어서 언급되는 알카인일기의 탄소수는 2~30이 바람직하고, 2~10이 보다 바람직하다. 알카인일기의 구체예로서는, 에타인일기, 1-프로핀일기, 1-뷰틴일기, 1-옥틴일기 등을 들 수 있다.

본 명세서에 있어서, "아릴기"라고 할 때, 아릴기는 단환의 기여도 되고, 2 이상의 환을 포함하는 축합환의 기여도 된다. 아릴기의 탄소수는, 5~18이 바람직하고, 5~10이 보다 바람직하다. 아릴기의 구체예로서는, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 인덴일기, 아세나프텐일기, 플루오렌일기, 피렌일기 등을 들 수 있다. 또, 아릴렌기는 아릴기의 임의의 수소 원자를 제거하여 얻어지는 기이며, 아릴렌기의 예로서는 상기의 아릴기의 예의 각각으로부터 임의의 수소 원자를 제거하여 얻어지는 기를 들 수 있다.

본 명세서에 있어서 언급되는 헤테로아릴기의 예에는, 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 헤테로 원자를 1개 이상 포함하는 복소 방향환 상의 수소 원자를 1개 제외하고, 헤테로아릴기로 한 것을 들 수 있다. 질소 원자, 산소 원자 및 황 원자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 헤테로 원자를 1개 이상 포함하는 복소 방향환의 구체예로서는, 피롤, 퓨란, 싸이오펜, 피라졸, 이미다졸, 트라이아졸, 옥사졸, 아이소옥사졸, 옥사다이아졸, 싸이아졸, 싸이아다이아졸, 인돌, 카바졸, 벤조퓨란, 다이벤조퓨란, 싸이아나프텐, 다이벤조싸이오펜, 인다졸벤즈이미다졸, 안트란일, 벤즈아이소옥사졸, 벤즈옥사졸, 벤조싸이아졸, 퓨린, 피리딘, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 트라이아진, 퀴놀린, 아크리딘, 아이소퀴놀린, 프탈라진, 퀴나졸린, 퀴녹살린, 나프티리딘, 페난트롤린, 프테리딘 등을 들 수 있다. 또, 헤테로아릴렌기는 헤테로아릴기의 임의의 수소 원자를 제거하여 얻어지는 기이며, 헤테로아릴렌기의 예로서는 상기의 헤테로아릴기의 예의 각각으로부터 임의의 수소 원자를 제거하여 얻어지는 기를 들 수 있다.

본 명세서에 있어서, "치환기를 갖고 있어도 된다"라고 할 때의 치환기의 종류, 치환기의 위치, 치환기의 수는 특별히 한정되지 않는다. 치환기의 수는 예를 들면, 1개, 2개, 3개, 또는 그 이상이면 된다. 치환기의 예로서는 수소를 제거한 1가의 비금속 원자단을 들 수 있고, 예를 들면 이하의 치환기군 Y로부터 선택할 수 있다.

치환기군 Y:

할로젠 원자(-F, -Br, -Cl, -I), 하이드록실기, 알콕시기, 아릴옥시기, 머캅토기, 알킬싸이오기, 아릴싸이오기, 알킬다이싸이오기, 아릴다이싸이오기, 아미노기, N-알킬아미노기, N,N-다이알킬아미노기, N-아릴아미노기, N,N-다이아릴아미노기, N-알킬-N-아릴아미노기, 아실옥시기, 카바모일옥시기, N-알킬카바모일옥시기, N-아릴카바모일옥시기, N,N-다이알킬카바모일옥시기, N,N-다이아릴카바모일옥시기, N-알킬-N-아릴카바모일옥시기, 알킬설폭시기, 아릴설폭시기, 아실싸이오기, 아실아미노기, N-알킬아실아미노기, N-아릴아실아미노기, 유레이도기, N'-알킬유레이도기, N',N'-다이알킬유레이도기, N'-아릴유레이도기, N',N'-다이아릴유레이도기, N'-알킬-N'-아릴유레이도기, N-알킬유레이도기, N-아릴유레이도기, N'-알킬-N-알킬유레이도기, N'-알킬-N-아릴유레이도기, N',N'-다이알킬-N-알킬유레이도기, N',N'-다이알킬-N-아릴유레이도기, N'-아릴-N-알킬유레이도기, N'-아릴-N-아릴유레이도기, N',N'-다이아릴-N-알킬유레이도기, N',N'-다이아릴-N-아릴유레이도기, N'-알킬-N'-아릴-N-알킬유레이도기, N'-알킬-N'-아릴-N-아릴유레이도기, 알콕시카보닐아미노기, 아릴옥시카보닐아미노기, N-알킬-N-알콕시카보닐아미노기, N-알킬-N-아릴옥시카보닐아미노기, N-아릴-N-알콕시카보닐아미노기, N-아릴-N-아릴옥시카보닐아미노기, 폼일기, 아실기, 카복실기 및 그 공액염기기, 알콕시카보닐기, 아릴옥시카보닐기, 카바모일기, N-알킬카바모일기, N,N-다이알킬카바모일기, N-아릴카바모일기, N,N-다이아릴카바모일기, N-알킬-N-아릴카바모일기, 알킬설핀일기, 아릴설핀일기, 알킬설폰일기, 아릴설폰일기, 설포기(-SO₃H) 및 그 공액염기기, 알콕시설폰일기, 아릴옥시설폰일기, 설피나모일기, N-알킬설피나모일기, N,N-다이알킬설피나모일기, N-아릴설피나모일기, N,N-다이아릴설피나모일기, N-알킬-N-아릴설피나모일기, 설파모일기, N-알킬설파모일기, N,N-다이알킬설파모일기, N-아릴설파모일기, N,N-다이아릴설파모일기, N-알킬-N-아릴설파모일기, N-아실설파모일기 및 그 공액염기기, N-알킬설폰일설파모일기(-SO₂NHSO₂(alkyl)) 및 그 공액염기기, N-아릴설폰일설파모일기(-SO₂NHSO₂(aryl)) 및 그 공액염기기, N-알킬설폰일카바모일기(-CONHSO₂(alkyl)) 및 그 공액염기기, N-아릴설폰일카바모일기(-CONHSO₂(aryl)) 및 그 공액염기기, 알콕시실릴기(-Si(Oalkyl)₃), 아릴옥시실릴기(-Si(Oaryl)₃), 하이드록시실릴기(-Si(OH)₃) 및 그 공액염기기, 포스포노기(-PO₃H₂) 및 그 공액염기기, 다이알킬포스포노기(-PO₃(alkyl)₂), 다이아릴포스포노기(-PO₃(aryl)₂), 알킬아릴포스포노기(-PO₃(alkyl)(aryl)), 모노알킬포스포노기(-PO₃H(alkyl)) 및 그 공액염기기, 모노아릴포스포노기(-PO₃H(aryl)) 및 그 공액염기기, 포스포노옥시기(-OPO₃H₂) 및 그 공액염기기, 다이알킬포스포노옥시기(-OPO₃(alkyl)₂), 다이아릴포스포노옥시기(-OPO₃(aryl)₂), 알킬아릴포스포노옥시기(-OPO₃(alkyl)(aryl)), 모노알킬포스포노옥시기(-OPO₃H(alkyl)) 및 그 공액염기기, 모노아릴포스포노옥시기(-OPO₃H(aryl)) 및 그 공액염기기, 사이아노기, 나이트로기, 아릴기, 알켄일기 및 알카인일기.

또, 이들 치환기는 가능하다면 치환기끼리, 또는 치환하고 있는 기와 결합하여 환을 형성해도 된다.

중합성기의 예로서는, (메트)아크릴레이트기, 스타이릴기, 바이닐케톤기, 뷰타다이엔기, 바이닐에터기, 옥시란일기, 아지리딘일기 또는 옥세테인기 등을 들 수 있다. 이들 중, (메트)아크릴레이트기, 스타이릴기, 옥시란일기 혹은 옥세테인기가 보다 바람직하고, (메트)아크릴레이트기 혹은 옥시란일기가 더 바람직하다.

일반식 I 중의 R¹ 및 R²로서는 수소 원자가 바람직하다.

일반식 I 중의 X로서는, 적어도 하나의 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐렌기를 포함하는 연결기가 바람직하다. 2개의 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐렌기가 -COO-로 연결되어 있는 부분 구조를 갖는 연결기가 보다 바람직하다. 또, X로서는, 무치환의 페닐렌기를 포함하는 연결기가 바람직하고, 이 무치환의 페닐렌기가 보론산의 붕소 원자에 직접 결합되어 있는 것이 특히 바람직하다.

일반식 I 중의 Z로서는, 아미노기, 싸이올기, 수산기, (메트)아크릴레이트기, 옥시란일기 또는 수소 원자가 바람직하다.

보론산 화합물은, 쇄상의 구조를 갖고 있는 것도 바람직하다. 단분자막을 형성하기 쉽기 때문이다.

이하에 일반식 I로 나타나는 보론산 화합물의 바람직한 예를 나타내지만, 이들 예에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 27]

[화학식 28]

[화학식 29]

[화학식 30]

[화학식 31]

[화학식 32]

[화학식 33]

또 하기와 같은 일반식 II로 나타나는 보론산 화합물을 사용해도 된다.

[화학식 34]

일반식 II 중, Z, R¹ 및 R²의 정의는 일반식 I과 각각 동일하며, 바람직한 범위도 각각 동일하다.

X²는 상기 X로 나타나는 2가의 연결기로부터 추가로 임의의 n-1개의 수소 원자를 제거하여 얻어지는 n+1가의 연결기이다. 이때의 X의 바람직한 범위는 상술한 것과 동일하다. 또한, X²는 연결기 A 또는 2개 이상의 연결기 A의 조합으로 구성되는 2가의 연결기로부터 추가로 수소 원자를 제거하여 얻어지는 n+1가의 연결기인 것이 바람직하고, 이때의 연결기 A는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴렌기 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 헤테로아릴렌기인 것이 바람직하며, 페닐기 또는 피롤, 퓨란, 싸이오펜으로부터 수소 원자를 제거하여 형성되는 2가의 기인 것이 보다 바람직하다.

n은 2 이상의 정수이다. n은 2~10인 것이 바람직하고, 혹은 3인 것이 보다 바람직하다.

[화학식 35]

무기물과 접촉시킴으로써, 또는 용매 중에서, 용이하게 분해되어 상기 보론산 화합물을 부여하는 화합물도, 본 명세서에 있어서, 보론산 화합물에 포함되는 것으로 한다.

이와 같은 화합물로서는 예를 들면 상기 보론산 화합물에 있어서 붕소에 결합되는 1개 또는 2개의 수산기의 수소가 수소 원자 이외의 다른 치환기로 치환된 화합물을 들 수 있다. 또, 상기 보론산 화합물의 보론산(-B(OH)₂) 부위 대신에, 무기물과의 접촉 시에 평형 또는 흡착에 의하여 (-B(OH)₂)와 동일한 효과를 발현하는 구조를 갖는 부위를 갖는 화합물을 들 수 있다. 무기물과 접촉시킴으로써 용이하게 분해되어 상기 보론산 화합물을 부여하는 화합물의 예로서 구체적으로는, 이하의 어느 하나의 식으로 나타나는 부분 구조를 포함하는 화합물을 들 수 있다. 또한, 이하의 식으로 나타나는 부분 구조는, 모두 치환 가능한 부위에 있어서 치환기를 갖고 있어도 된다.

[화학식 36]

보론산 화합물로서는, 무기물과 접촉시킴으로써, 용이하게 분해되고 또는 용매 중에서, 상기의 일반식 I 또는 일반식 II로 나타나는 보론산 화합물을 부여하는 보론산 화합물도 바람직하다. 이와 같은 화합물의 예로서는 이하를 들 수 있다.

[화학식 37]

보론산 화합물로서는, 시판 중인 보론산 화합물을 그대로 이용해도 되고, 치환기를 갖는 보론산 화합물을 원료로 하여, 에스터화, 아마이드화, 알킬화 등 일반적인 합성 반응을 실시함으로써 합성해도 된다. 예를 들면, 할로젠화물(예를 들면 아릴 브로마이드 등)로부터 n-뷰틸리튬과 트라이알콕시보레인(예를 들면 트라이메톡시보레인 등)에 의하여 합성하거나, 금속 마그네슘을 이용한 Wittig(비티히) 반응을 실시함으로써 합성할 수 있다.

(알데하이드 화합물)

알데하이드 화합물은, 알데하이드기 부분에서 무기물 표면과 반응함으로써, 무기물을 표면 수식하고 있으면 된다. 알데하이드 화합물은, 예를 들면 이하 일반식 VI로 나타나는 화합물이면 된다.

Z_Z-X_X-CHO 일반식 VI

식 중, Z_Z는 아미노기, 싸이올기, 수산기, 아이소사이아네이트기, 카복실기, 무수 카복실산기, 옥세탄일기, 옥시란일기, (메트)아크릴레이트기, 및 수소 원자로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 나타낸다.

X_X는 2가의 연결기를 나타낸다. X_X는 치환기를 갖고 있어도 되는 2가의 지방족 탄화 수소기, 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴렌기, 및 치환기를 갖고 있어도 되는 헤테로아릴렌기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 연결기 A를 적어도 하나 포함한다. X_X는 -O-, -CO-, -NH-, -CO-NH-, -COO-, 및 -O-COO-로 이루어지는 군으로부터 선택되는 연결기 B를 1개 이상 포함하고 있어도 된다. 즉, X_X는 연결기 A, 2개 이상의 연결기 A의 조합으로 구성되는 연결기, 또는 1개 이상의 연결기 A 및 1개 이상의 연결기 B의 조합으로 구성되는 연결기이다.

일반식 VI 중의 X_X로서는, 적어도 하나의 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐렌기를 포함하는 연결기가 바람직하다. 2개의 치환기를 갖고 있어도 되는 페닐렌기가 -COO-로 연결되어 있는 부분 구조를 갖는 연결기가 보다 바람직하다. 또, X_X로서는, 무치환의 페닐렌기를 포함하는 연결기가 바람직하고, 이 무치환의 페닐렌기가 알데하이드기 유래의 탄소 원자에 직접 결합되어 있는 것이 특히 바람직하다.

일반식 VI 중의 Z_Z로서는, 아미노기, 싸이올기, 수산기, 아이소사이아네이트기, 카복실기, 무수 카복실산기가 보다 바람직하고, 아미노기, 싸이올기, 수산기, 가 더 바람직하다. 또, 특히 수지 조성물이 경화제로서 아미노기, 싸이올기, 수산기, 아이소사이아네이트기, 카복실기, 및 무수 카복실산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 갖는 경화제를 포함하는 경우에 있어서는, 일반식 VI 중의 Z_Z는 옥시란일기인 것도 바람직하다.

알데하이드 화합물은, 쇄상의 구조를 갖고 있는 것도 바람직하다. 단분자막을 형성하기 쉽기 때문이다.

이하에 일반식 VI로 나타나는 알데하이드 화합물의 바람직한 예를 나타내지만, 이들 예에 한정되는 것은 아니다.

[화학식 38]

[화학식 39]

무기물과 접촉시킴으로써 또는 용매 중에서, 용이하게 분해되어 일반식 VI로 나타나는 알데하이드 화합물을 부여하는 알데하이드 화합물도 바람직하다. 이와 같은 화합물의 예로서는 이하를 들 수 있다.

[화학식 40]

알데하이드 화합물로서는, 시판 중인 알데하이드 화합물을 그대로 이용해도 되고, 합성해도 된다. 방향족 알데하이드는 대응하는 화합물의 Vilsmeier(빌스마이어) 반응에 의하여 합성할 수 있다. 또, 지방족 알데하이드는 대응하는 화합물의 산화 반응에 의하여 합성할 수 있다.

<표면 수식 무기물>

상술과 같이, 원반상 화합물을 포함하는 조성물은 무기물을 표면 수식 무기물로서 포함하고 있어도 된다.

표면 수식 무기물에 있어서, 표면 수식제는, 무기 질화물 또는 무기 산화물인 무기물을 표면 수식하고 있다. 표면 수식제는, 무기물과 화학 반응하여, 표면 수식을 달성하고 있는 것이 바람직하다. 표면 수식 무기물의 형상은, 특별히 한정되지 않고, 입자상이어도 되며, 필름상 혹은 판상이어도 된다. 입자상의 표면 수식 무기물은 분산 등의 처리를 이용하여 추가로 미립자로 되어 있어도 된다. 또, 표면 수식 무기물은 나노 시트, 나노 튜브, 나노 로드 등의 형상이어도 된다.

표면 수식 무기물은 무기물을 카복실산 등의 산과의 산염기 반응에 의하여 화학 결합을 형성시킴으로써, 또는 실레인 커플링 반응 등을 이용한 표면 수식제와의 화학 결합에 의하여 제조할 수 있다. 상기 무기 입자에 대한 표면 수식에 대해서는 "실레인 커플링제의 효과와 사용법(사이언스&테크놀로지, 나카무라 요시노부 저)"를 참조할 수 있다.

예를 들면, 표면 수식제가 보론산 화합물일 때, 전형적으로는, 보론산 화합물은 무기물 표면의 -NH₂기 또는 OH기와 반응하여, -NH-B-로 나타나는 결합 또는 O-B-로 나타나는 결합을 형성하고 있으면 된다. 이와 같은 결합을 통하여, 예를 들면 보론산 화합물로서 일반식 I로 나타나는 화합물을 이용한 경우, Z-X-로 나타나는 유기쇄가 무기물 표면에 존재할 수 있다. 유기쇄는 바람직하게는 정렬하여, 단분자막을 형성하고 있으면 된다.

표면 수식제로서 보론산 화합물 또는 알데하이드 화합물을 이용하는 경우의 표면 수식 무기물은, 무기물을 보론산 화합물 또는 알데하이드 화합물과 접촉시킴으로써 용이하게 제조할 수 있다. 무기물과 보론산 화합물 또는 알데하이드 화합물과의 접촉은, 예를 들면 무기 질화물 또는 무기 산화물 및 보론산 화합물 또는 알데하이드 화합물을 포함하는 용액을 교반함으로써 행할 수 있다. 특히, 무기 질화물 또는 무기 산화물이 입자상인 경우, 교반으로 상기 접촉이 행해지는 것이 바람직하다.

상기 용액의 용매는, 특별히 한정되지 않지만, 유기 용매인 것이 바람직하다. 유기 용매의 예로서는, 아세트산 에틸, 메틸에틸케톤, 다이클로로메테인, 테트라하이드로퓨란(THF) 등을 들 수 있다.

상기 용액은, 원반상 화합물을 포함하는 조성물에 있어서의 그 외의 성분을 포함하는 것이어도 된다.

무기물과 표면 수식제의 혼합비는, 무기물의 구조, 표면적, 표면 수식제의 분자의 애스펙트비 등의 구조를 고려하여 결정하면 된다.

교반 조건은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 실온하여도 되고, 교반 회전수 50rpm 정도의 교반을 1~10초 정도 행해도 된다.

<용매>

원반상 화합물을 포함하는 조성물은 용액으로서 조제되어 있어도 된다.

상기 용액의 용매는, 특별히 한정되지 않지만, 유기 용매인 것이 바람직하다. 유기 용매의 예로서는, 아세트산 에틸, 메틸에틸케톤(MEK), 다이클로로메테인, 테트라하이드로퓨란(THF) 등을 들 수 있다.

<경화물>

본 발명의 제1 양태에 있어서, 열전도 재료는, 원반상 화합물을 포함하는 수지 조성물의 경화물을 포함한다. 이 양태에 있어서, 원반상 화합물은 관능기를 갖고 있는 것이 바람직하다. 경화물은 상기 수지 조성물의 경화 반응에 의하여 제작할 수 있다. 경화는 열경화 반응이어도 되고 광경화 반응이어도 되며, 수지 조성물 중의 모노머의 관능기에 따라 선택하면 된다. 일반적으로는 경화는 열경화 반응인 것이 바람직하다. 경화 시의 가열 온도는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 50℃~200℃, 바람직하게는 60℃~150℃의 범위에서 적절히 선택하면 된다.

경화는, 필름상 또는 시트상으로 한 수지 조성물에 대하여 행하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들면 수지 조성물을 도포 성막하여 경화 반응을 행하면 된다. 그때, 프레스 가공을 행해도 된다.

또, 경화는, 반경화여도 되고, 본 발명의 열전도 재료는, 사용되는 디바이스 등에 접촉하도록 배치한 후에 추가로 가열 등에 의하여 경화를 진행시켜, 본경화하는 것이어도 된다. 상기 본경화 시의 가열 등에 의하여, 디바이스와 본 발명의 열전도 재료가 접착하는 것도 바람직하다.

경화 반응을 포함하는 열전도 재료의 제작에 대해서는, "고열 전도성 콤퍼짓 재료"(씨엠씨 슛판, 다케자와 요시타카 저)를 참조할 수 있다.

<미경화물>

본 발명의 제2 양태에 있어서, 열전도 재료는, 원반상 화합물을 포함하는 조성물로서 미경화의 조성물을 포함한다. 원반상 화합물은, 중합물이 아닌 경우여도, 비교적 높은 열전도율을 나타낸다. 미경화의 조성물은 사용되는 디바이스 등에 접촉하도록 배치하는 것이 더 용이하다. 접착제의 용도에 사용할 수 있다.

이 양태에 있어서, 원반상 화합물은 관능기를 갖지 않아도 되고, 예를 들면 D1~D16 중 어느 하나의 일반식으로 나타나는 화합물에 있어서, 어느 Q도, 수소 원자, 할로젠 원자, 또는 사이아노기인 화합물을 이용할 수 있다.

<지지체 등>

열전도 재료는, 원반상 화합물을 포함하는 조성물로 형성되는 부재 외에, 다른 부재를 포함하고 있어도 된다.

예를 들면, 시트상의 열전도 재료는, 원반상 화합물을 포함하는 조성물로 형성된 층 외에 시트상의 지지체를 포함하고 있어도 된다.

시트상의 지지체로서는, 플라스틱 필름, 금속 필름 또는 유리판을 들 수 있다. 플라스틱 필름의 재료의 예로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 등의 폴리에스터, 폴리카보네이트, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 폴리유레테인, 폴리아마이드, 폴리올레핀, 셀룰로스 유도체, 실리콘 등을 들 수 있다. 금속 필름의 예로서는 구리 필름을 들 수 있다.

<열전도 재료의 용도>

열전도 재료는 방열 시트 등의 방열재로서 이용할 수 있고, 각종 디바이스의 방열 용도에 이용할 수 있다.

본 발명의 열전도 재료(특히, 제1 양태의 열전도 재료)는 충분한 열전도성을 가짐과 함께, 높은 내열성을 갖고 있기 때문에, 퍼스널 컴퓨터, 일반 가전, 자동차 등의 다양한 전기 장치에 이용되고 있는 파워 반도체 디바이스의 방열 용도에 적합하다.

또한, 본 발명의 열전도 재료는, 원반상 화합물을 포함하는 조성물을 이용함으로써, 미경화물 또는 반경화물 상태이더라도 충분한 열전도성을 갖기 때문에, 각종 장치의 부재의 간극 등의 광경화를 위한 광을 도달시키는 것이 곤란한 부위에 배치하는 방열재로서도 사용할 수 있다. 또, 열전도성을 갖는 접착제로서의 사용도 가능하다.

실시예

이하에 실시예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 이하의 실시예에 나타내는 재료, 시약, 물질량과 그 비율, 조작 등은 본 발명의 취지로부터 일탈하지 않는 한 적절히 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다.

<실시예 1~28 및 비교예 1, 2의 열전도 재료의 제작>

각각, 표 1의 재료를 혼합하여 슬러리를 제작하고, 2.0cm×2.5cm의 PET 필름(코스모샤인, 도요보사제, 막두께 50μm) 상에 1mL를 스핀 코터를 이용하여 도포하여 균일한 면형상을 갖는 막을 제작했다. 상기 막을 핫플레이트 상에 배치하고, 60℃ 30초, 80℃ 30초, 100℃ 30초로 단계적으로 용제를 증발시켰다. 그 후, 추가로 160℃에서 30초에 가열한 후에 실온까지 냉각시키고, PET 필름으로부터 박리시켜, 약 400μm의 자립막의 형태의 열전도 재료를 얻었다.

표 1 중의 재료는 이하와 같이 준비했다.

[주제]

(원반상 액정 화합물 1)

유기 합성 화학 협회지 2002년 12월호 1190페이지에 기재된 방법에 따라, 화합물 THABB를 합성하고, 원반상 액정 화합물 1로 했다.

[화학식 41]

(원반상 액정 화합물 2)

일본 특허공보 2696480호의 실시예에 기재된 방법에 따라, 화합물 TP-85를 합성하고, 원반상 액정 화합물 2로 했다.

[화학식 42]

(원반상 액정 화합물 3)

일본 특허공보 5385937호에 기재된 실시예 13에 기재된 방법에 따라, 화합물 D-227을 합성하고 원반상 액정 화합물 3으로 했다.

[화학식 43]

(원반상 액정 화합물 4)

일본 특허공보 5385937호에 기재된 실시예에 기재된 방법에 따라 하기 트라이하이드록시체를 합성했다. 이것을 일본 특허공보 2696480의 실시예에 기재된 방법을 모방하여, 알킬화 후에 mCPBA로 산화시켜 하기 원반상 액정 화합물 4를 얻었다.

[화학식 44]

(원반상 액정 화합물 5)

일본 특허공보 5620129호에 기재된 실시예 14의 방법에 따라, 예시 화합물 13을 합성하고, 원반상 액정 화합물 5로 했다.

[화학식 45]

(원반상 액정 화합물 6)

일본 특허공보 5620129호에 기재된 실시예 13에 기재된 방법에 따라 하기 중간체를 합성한 후에, 에피클로로하이드린과 반응시켜 원반상 액정 화합물 6을 합성했다.

[화학식 46]

(봉상 액정 화합물)

봉상 액정 화합물 1: Makromol. Chem. 190, 59페이지(1991년)에 기재되어 있는 하기 봉상 액정 화합물을 합성했다.

[화학식 47]

(봉상 화합물 1)

4,4'-아이소프로필리덴다이페놀 다이메타크릴레이트(와코 준야쿠 고교사제)를 이용했다.

[경화제 및 중합 개시제]

경화제 1: 1,5-나프탈렌다이아민(도쿄 가세이 고교사제)

경화제 2: 4,4'-다이아미노다이페닐메테인(도쿄 가세이 고교사제)

경화제 3: 4,4'-다이아미노다이페닐설폰(도쿄 가세이 고교사제)

열중합 개시제(개시제 1): 2,2'-아조비스(N-뷰틸-2-메틸프로피온아마이드(VAm-110, 와코 준야쿠 고교사제)

[무기물]

질화 붕소 1(이하, BN1): BORONID Cooling Filer AGGLOMERATE 50(3M사제)

질화 붕소 2(이하, BN2): BORONID Cooling Filer AGGLOMERATE 100(3M사제)

질화 붕소 3(이하, BN3): DENKA BORON NITRIDE FP70(덴카사제)

알루미나: AW70(마이크론사제)

[표면 수식제]

실레인 커플링제: 3-아미노프로필트라이메톡시실레인 KBM-903(신에쓰 가가쿠사제)

보론산 1: p-하이드록시페닐보론산(와코 준야쿠사제)

보론산 2: m-아미노페닐보론산(와코 준야쿠사제)

알데하이드 1: 4-하이드록시벤즈알데하이드(알드리치제)

<실시예 1~28 및 비교예 1, 2의 열전도 재료의 평가>

[선팽창률의 측정]

세이코 덴시 고교(주)제 열응력 변형 측정 장치 TMA/SS120U를 이용하여 30℃에서 270℃의 범위에서 측정했다. 승온 속도는 5℃/분으로 했다. 40℃와 60℃의 2점으로 연결된 직선의 기울기로부터 선팽창률을 산출했다. 결과를 표 1에 나타낸다.

[유리 전이 온도의 측정]

세이코 덴시 고교(주)제 열응력 변형 측정 장치 TMA/SS120U를 이용하여 30℃에서 270℃의 범위에서 측정했다. 승온 속도는 5℃/분으로 했다. 선팽창률이 변화한 온도를 유리 전이 온도로 했다. 또한, Tg가 실온 이하인 경우, ＜25로 했다.

결과를 표 1에 나타낸다.

[열전도율의 측정]

(1) 아이페이즈사제의 "아이페이즈·모바일 1u"를 이용하여, 두께 방향의 열확산율을 측정했다.

(2) 메틀러·톨레도사제의 천칭 "XS204" ("고체 비중 측정 키트" 사용) 를 이용하여 비중을 측정했다.

(3) 세이코 인스트루먼트사제의 "DSC320/6200"을 이용하여, 10℃/분의 승온 조건하, 25℃에 있어서의 비열을 DSC7의 소프트웨어를 이용하여 구했다.

(4) 얻어진 열확산율에 비중 및 비열을 곱함으로써 열전도율을 산출했다.

결과를 표 1에 나타낸다.

[표 1]

표 1에 나타낸 결과로부터, 원반상 화합물을 포함하는 수지 조성물의 경화물을 포함하는 예이고, 봉상 화합물을 포함하는 수지 조성물의 경화물을 포함하는 예와 비교하여, 높은 열전도도와 함께, 높은 내열성이 얻어져 있는 것을 알 수 있다.

<실시예 31~34 및 비교예 31, 32(무기물을 사용하지 않는 예)>

상기의 원반상 액정 화합물 1, 원반상 액정 화합물 5, 봉상 액정 화합물 1, 봉상 화합물 1, 중합 개시제 1 및 경화제 2와, 이하에서 나타내는 원반상 화합물 7 및 원반상 화합물 8을 이용하여, 무기물을 사용하지 않는 열전도 재료로서 실시예 31~34 및 비교예 31, 32의 열전도 재료를 이하에 나타내는 바와 같이 제작했다. 얻어진 열전도 재료 중의 각 경화막의 열전도율을 상기 실시예 1의 열전도 재료의 열전도율과 동일하게 측정했다. 결과를 표 2에 나타낸다.

[실시예 31]

원반상 액정 화합물 1: 10.0g, 3관능 모노머(오사카 유키 가가쿠사제, 비스코트 #360, TMPTEOA): 0.50g, 및 광중합 개시제 1: 0.1g을 MEK(메틸에틸케톤) 10g에 용해시켜 도포액을 조제했다. 얻어진 도포액을 600μm 두께가 되도록 다이메틸다이클로로실록세인으로 소수화 처리한 1mm 두께 유리 기판에 도포했다. 실온에서 건조 후의 도막에, 90℃에서 1000mJ로 광조사했다. 실온까지 냉각하여, 유리 기판으로부터 박리하여 경화막 A를 얻었다.

[실시예 32]

원반상 액정 화합물 5: 10.0g, 및 광중합 개시제 1: 0.1g을 MEK 10g에 용해시켜 도포액을 조제했다. 얻어진 도포액을 600μm 두께가 되도록 다이메틸다이클로로실록세인으로 소수화 처리한 1mm 두께 유리 기판에 도포했다. 실온에서 건조 후의 도막에, 90℃에서 1000mJ로 광조사했다. 실온까지 냉각하여, 유리 기판으로부터 박리하여 경화막 B를 얻었다.

[실시예 33]

(원반상 화합물 7의 제작)

[화학식 48]

1L의 3구 플라스크에 2,3,6,7,10,11-헥사하이드록시트라이페닐렌(TP-B) 30g, 알릴 브로마이드 100.7g, 탄산 칼륨 84.4g, 아이오딘화 나트륨 1.39g 및 N,N-다이메틸아세트아마이드 200mL를 넣고, 90℃에서 5시간 교반했다. 냉각 후, 반응 혼합물에 증류수 300mL를 첨가하고, 아세트산 에틸 500mL로 추출하여, 증류수 300mL로 2회 세정 후, 무수 황산 마그네슘으로 건조했다. 용매를 감압 농축 후, 아세트산 에틸 50mL/메탄올 200mL의 혼합 용매에 첨가하여 가열 용해했다. 냉각 후, 발생한 결정을 감압 여과했다. 50℃에서 감압 건조 후, 원반상 화합물 7 중간체를 41.2g 얻었다(82%).

1L의 3구 플라스크에 인텅스텐산 20.9g, 헥사데실피리디늄 염화물 3.7g에 클로로폼 200mL를 따르고, 이어서 30% 과산화 수소수 55.7g을 따랐다. 10분 교반 후, 원반상 화합물 7 중간체 10g을 첨가하고 60℃에서 4시간 교반했다. 냉각 후, 반응 혼합물을 포화 아황산 나트륨 수용액 및 포화 식염수로 세정했다. 무수 황산 마그네슘으로 건조 후, 감압 농축했다. 실리카젤 크로마토그래피를 이용하여 정제하여, 원반상 화합물 7(3.6g, 수율 30%)을 얻었다.

(열전도 재료의 제작)

원반상 화합물 7: 10g 및 경화제 2(4,4'-다이아미노다이페닐메테인): 5g을 MEK 10g에 용해시킨 도포액을 600μm 두께가 되도록 PET 필름 상에 도포, 실온에서 건조시킨 후에 160℃에서 10분의 조건으로 경화시켰다. 실온까지 냉각하여, PET 필름으로부터 박리하여 경화막 C를 얻었다.

[실시예 34]

(원반상 화합물 8의 제작)

[화학식 49]

1L의 3구 플라스크에 2,3,6,7,10,11-헥사하이드록시트라이페닐렌(TP-B) 30g, 5-브로모-1-펜텐 124.1g, 탄산 칼륨 84.4g, 아이오딘화 나트륨 1.39g 및 N,N-다이메틸아세트아마이드 300mL를 넣고, 90℃에서 5시간 교반했다. 냉각 후, 반응 혼합물에 증류수 300mL를 첨가하고, 아세트산 에틸 500mL로 추출하여, 증류수 300mL로 2회 세정 후, 무수 황산 마그네슘으로 건조했다. 용매를 감압 농축 후, 아세트산 에틸 120mL/메탄올 400mL의 혼합 용매에 첨가하여 가열 용해했다. 냉각 후, 발생한 결정을 감압 여과했다. 50℃에서 감압 건조 후, 원반상 화합물 8 중간체를 57.5g 얻었다(85%).

1L의 3구 플라스크에 인텅스텐산 55.7g, 헥사데실피리디늄 염화물 2.8g에 클로로폼 200mL를 따르고, 이어서 30% 과산화 수소수 55.7g을 따랐다. 10분 교반 후, 원반상 화합물 8 중간체 10g을 첨가하고 60℃에서 7시간 교반했다. 냉각 후, 포화 아황산 나트륨 수용액 및 포화 식염수로 세정했다. 무수 황산 마그네슘으로 건조 후, 감압 농축했다. 실리카젤 크로마토그래피를 이용하여 정제하여, 원반상 화합물 8(3.6g, 수율 32%)을 얻었다.

(열전도 재료의 제작)

원반상 화합물 8: 10g, 경화제 2(4,4'-다이아미노다이페닐메테인): 5g, MEK 10g에 용해시킨 도포액을 600μm 두께가 되도록 PET 필름 상에 도포, 실온에서 건조시킨 후에 160℃에서 10분의 조건으로 경화시켰다. 실온까지 냉각하여, PET 필름으로부터 박리하여 경화막 D를 얻었다.

[비교예 31]

봉상 액정 화합물 1: 10.0g, 및 광중합 개시제 1: 0.1g을 MEK 10g에 용해시킨 도포액을 600μm 두께가 되도록 다이메틸다이클로로실록세인으로 소수화 처리한 1mm 두께 유리 기판에 도포했다. 실온에서 건조 후의 도막에, 90℃에서 1000mJ로 광조사했다. 실온까지 냉각하여, 유리 기판을 박리하여, 경화막 F를 얻었다.

[비교예 32]

봉상 화합물 1: 10.0g, 및 광중합 개시제(Irg-907, BASF사제): 0.1g을 MEK 10g에 용해시킨 도포액을 600μm 두께가 되도록 다이메틸다이클로로실록세인으로 소수화 처리한 1mm 두께 유리 기판에 도포했다. 실온에서 건조 후의 도막에, 90℃에서 1000mJ로 광조사했다. 실온까지 냉각하여, 유리 기판을 박리하여, 경화막 G를 얻었다.

[표 2]

표 2로부터 원반상 화합물은 봉상 화합물과 비교하여 높은 열전도율을 나타내는 것을 알 수 있다. 또, 무기물을 포함하지 않는 수지 조성물을 이용하여 형성되어도, 높은 열전도율을 나타내는 것을 알 수 있다.

<실시예 41~43 및 비교예 41, 42(미경화물(무기물을 사용하지 않음)의 예)>

실시예 31, 32, 및 비교예 31, 32의 경화 전의 도막(경화 전 도막 A, B, F, G)과, 관능기(중합성기)가 없는 원반상 액정 화합물 9를 이용하여 이하와 같이 제작한 도막 E의 열전도율을 상기 실시예 1의 열전도 재료의 열전도율과 동일하게 측정했다. 결과를 표 3에 나타낸다.

[실시예 43]

(원반상 액정 화합물 9의 제작)

Polymer for Advanced Technologies, 111, 398-403(2000)에 기재된 방법에 따라, 원반상 액정 화합물 9를 합성했다.

[화학식 50]

(열전도 재료의 제작)

원반상 화합물 9: 10g을 MEK 10g에 용해시킨 도포액을 600μm 두께가 되도록 PET 필름에 도포했다. 실온에서 건조 후, 추가로 160℃에서 10분 방치한 후에 실온으로 되돌아가 도막 E를 제작했다.

[표 3]

표 3으로부터, 원반상 화합물은 미중합 상태여도 비교적 높은 열전도율을 나타내는 것을 알 수 있다.

Claims

원반상 화합물을 포함하는 열전도 재료.
청구항 1에 있어서,
상기 원반상 화합물이, 이하 D1~D16 중 어느 하나의 일반식으로 나타나는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 화합물이 Q에 있어서 반응한 화합물이거나, 또는 D1~D16 중 어느 하나의 일반식으로 나타나는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 화합물인 열전도 재료.
[화학식 1]

[화학식 2]

[화학식 3]

[화학식 4]

[화학식 5]

D1~D16 중, L은 2가의 연결기를 나타내고;
Q는 수소 원자, 할로젠 원자, 사이아노기, 또는 관능기를 나타내며,
A^2x, A^3x 및 A^4x는 각각 독립적으로 -CH= 또는 N=을 나타내고, R^17x, R^18x, 및 R^19x는 각각 독립적으로, *-X^211x-(Z^21x-X^212x)_n21x-L^21x-Q를 나타내며, *는 중심환과의 결합 위치를 나타내고, X^211X, 및 X^212X는 각각 독립적으로, 단결합, -O-, -C(=O)-, -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NH-, -OC(=O)S-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -C(=O)S-, -NHC(=O)-, -NHC(=O)O-, -NHC(=O)NH-, -NHC(=O)S-, -S-, -SC(=O)-, -SC(=O)O-, -SC(=O)NH-, 또는 -SC(=O)S-를 나타내며, Z^21X는 각각 독립적으로, 5원환 혹은 6원환의 방향족기, 또는 5원환 혹은 6원환의 비방향족기를 나타내고, L^21X는 X^212X와 P^21X를 연결하는 2가의 연결기 혹은 단결합을 나타내며, n^21X는 0~3의 정수를 나타내고, n^21X가 2 이상인 경우의 복수 개 있는 Z^21X-X^212X는 동일해도 되며 달라도 된다.
청구항 2에 있어서,
상기 원반상 화합물을 포함하는 수지 조성물의 경화물을 포함하고,
상기 원반상 화합물이 1개 이상의 관능기를 포함하는, 열전도 재료.
청구항 1에 있어서,
2개 이상의 관능기를 갖는 원반상 화합물을 포함하는 수지 조성물의 경화물을 포함하고, 상기 관능기가 (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 옥시란일기, 옥세탄일기, 수산기, 아미노기, 싸이올기, 아이소사이아네이트기, 카복실기 및 무수 카복실산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 열전도 재료.
청구항 4에 있어서,
상기 원반상 화합물이 3~8개의 상기 관능기를 갖는 열전도 재료.
청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 원반상 화합물이 일반식 (XI)로 나타나는 화합물인 열전도 재료.
[화학식 6]

식 중, R¹¹, R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵, 및 R¹⁶은 각각 독립적으로 *-X¹¹-L¹¹-P¹¹ 또는 *-X¹²-Y¹²를 나타내고, *는 트라이페닐렌환과의 결합 위치를 나타내며, R¹¹, R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵, 및 R¹⁶ 중 2개 이상은 *-X¹¹-L¹¹-P¹¹이고, X¹¹ 및 X¹²는 각각 독립적으로, 단결합, -O-, -C(=O)-, -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NH-, -OC(=O)S-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -C(=O)S-, -NHC(=O)-, -NHC(=O)O-, -NHC(=O)NH-, -NHC(=O)S-, -S-, -SC(=O)-, -SC(=O)O-, -SC(=O)NH-, 또는 -SC(=O)S-를 나타내며, L¹¹은 2가의 연결기 또는 단결합을 나타내고, P¹¹은 (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 옥시란일기, 옥세탄일기, 수산기, 아미노기, 싸이올기, 아이소사이아네이트기, 카복실기 및 무수 카복실산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 관능기를 나타내며, Y¹²는 수소 원자, 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기쇄상, 혹은 환상의 알킬기, 또는 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기쇄상, 혹은 환상의 알킬기에 있어서 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기가 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -C(=O)-, -OC(=O)-, 또는 -C(=O)O-로 치환된 기를 나타낸다.
청구항 6에 있어서,
R¹¹, R¹², R¹³, R¹⁴, R¹⁵, 및 R¹⁶이 동일한 열전도 재료.
청구항 4 또는 청구항 5에 있어서,
상기 원반상 화합물이 일반식 (XII)로 나타나는 화합물인 열전도 재료.
[화학식 7]

식 중, A², A³ 및 A⁴는 각각 독립적으로 -CH= 또는 N=을 나타내고, R¹⁷, R¹⁸, 및 R¹⁹는 각각 독립적으로, *-X²¹¹-(Z²¹-X²¹²)_n21-L²¹-P²¹ 또는 *-X²¹¹-(Z²²-X²²²)_n22-Y²²를 나타내며, *는 중심환과의 결합 위치를 나타내고, R¹⁷, R¹⁸, 및 R¹⁹ 중 2개 이상은 *-X²¹¹-(Z²¹-X²¹²)_n21-L²¹-P²¹이며, X²¹¹, 및 X²¹²는 각각 독립적으로, 단결합, -O-, -C(=O)-, -OC(=O)-, -OC(=O)O-, -OC(=O)NH-, -OC(=O)S-, -C(=O)O-, -C(=O)NH-, -C(=O)S-, -NHC(=O)-, -NHC(=O)O-, -NHC(=O)NH-, -NHC(=O)S-, -S-, -SC(=O)-, -SC(=O)O-, -SC(=O)NH-, 또는 -SC(=O)S-를 나타내고, Z²¹ 및 Z²²는 각각 독립적으로, 5원환 혹은 6원환의 방향족기, 또는 5원환 혹은 6원환의 비방향족기를 나타내며, L²¹은 X²¹²와 P²¹을 연결하는 2가의 연결기 혹은 단결합을 나타내고, P²¹은 (메트)아크릴기, (메트)아크릴아마이드기, 옥시란일기, 옥세탄일기, 수산기, 아미노기, 싸이올기, 아이소사이아네이트기, 카복실기 및 무수 카복실산기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 관능기를 나타내며, Y²²는 수소 원자, 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기쇄상, 혹은 환상의 알킬기, 또는 탄소수 1~20의 직쇄상, 분기쇄상, 혹은 환상의 알킬기에 있어서 1개 또는 2개 이상의 메틸렌기가 -O-, -S-, -NH-, -N(CH₃)-, -C(=O)-, -OC(=O)-, 또는 -C(=O)O-로 치환된 기를 나타내고, n²¹ 및 n²²는 각각 독립적으로, 0~3의 정수를 나타내며, n²¹ 및 n²²가 2 이상인 경우의 복수 개 있는 Z²¹-X²¹² 및 Z²²-X²²²는 동일해도 되고 달라도 된다.
청구항 8에 있어서,
R¹⁷, R¹⁸, 및 R¹⁹가 동일한 열전도 재료.
청구항 3 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지 조성물이, 아미노기, 싸이올기, 수산기, 카복실기, 무수 카복실산기, 및 아이소사이아네이트기로 이루어지는 군으로부터 선택되는 기를 갖는 경화제를 포함하는 열전도 재료.
청구항 10에 있어서,
상기 수지 조성물이 옥시란일기를 갖는 상기 원반상 화합물을 포함하는 열전도 재료.
청구항 3 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수지 조성물이, 무기물을 상기 수지 조성물의 고형분 질량에 대하여 30질량%~90질량%로 포함하는 열전도 재료.
청구항 2에 있어서,
상기 원반상 화합물로서, D1~D16 중 어느 하나의 일반식으로 나타나는 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1개 이상의 화합물이며, 모든 Q가, 수소 원자, 할로젠 원자, 또는 사이아노기인 화합물을 포함하는 열전도 재료.
청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 원반상 화합물이 액정 화합물인 열전도 재료.
청구항 1 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
무기물을 포함하는 열전도 재료.
청구항 15에 있어서,
상기 무기물이 무기 질화물 또는 무기 산화물인 열전도 재료.
청구항 16에 있어서,
상기 무기물이 질화 붕소 또는 질화 알루미늄인 열전도 재료.
청구항 16 또는 청구항 17에 있어서,
상기 무기물이 보론산 화합물 및 알데하이드 화합물로 표면 수식되어 있는 열전도 재료.
청구항 1 내지 청구항 18 중 어느 한 항에 있어서,
시트상이며,
상기 원반상 화합물을 포함하는 조성물로 형성된 층을 포함하는 열전도 재료.
청구항 19에 있어서,
방열 시트인 열전도 재료.
청구항 3 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 기재된 열전도 재료의 제조에 이용하기 위한 상기 수지 조성물.
청구항 1 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 기재된 열전도 재료를 포함하는 디바이스.