TW202212251A - 表面修飾氮化硼粒子、表面修飾氮化硼粒子之製造方法、導熱材料形成用組成物、導熱材料、導熱片、附導熱層之器件 - Google Patents

表面修飾氮化硼粒子、表面修飾氮化硼粒子之製造方法、導熱材料形成用組成物、導熱材料、導熱片、附導熱層之器件 Download PDF

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Abstract

本發明可提供一種能夠用於製作所形成之導熱材料的導熱性的改善效果優異並且剝離強度優異之導熱材料之表面修飾氮化硼粒子。又,可提供一種表面修飾氮化硼粒子之製造方法、導熱材料形成用組成物、導熱材料、導熱片及附導熱層之器件。本發明的表面修飾氮化硼粒子中,表面中的氧原子與硼原子的原子濃度比為0.12以上,矽原子與硼原子之原子濃度比為0.010以上,並且D值為0.010以下,式(1):D值=B(OH) 3(002)/BN(002),B(OH) 3(002):來自於藉由X射線衍射而測量之具有三斜晶系空間群組之氫氧化硼的(002)面之峰值強度,BN(002):來自於藉由X射線衍射而測量之具有六方晶系空間群組之氮化硼的(002)面之峰值強度。

Description

表面修飾氮化硼粒子、表面修飾氮化硼粒子之製造方法、導熱材料形成用組成物、導熱材料、導熱片、附導熱層之器件
本發明係關於一種表面修飾氮化硼粒子、表面修飾氮化硼粒子之製造方法、導熱材料形成用組成物、導熱材料、導熱片及附導熱層之器件。
近年來,在個人電腦、普通家電及汽車等各種各樣之電子設備中所使用之功率半導體器件的小型化發展迅速。伴隨小型化而難以控制從被高密度化之功率半導體器件產生之熱。 為了應對該種問題,可以使用促進從功率半導體器件的散熱之導熱材料。 又,有時為了提高該種導熱材料的導熱性而使用氮化硼粒子。 例如,在專利文獻1中揭示有“一種填充材料(請求項1),其特徵為,在氧化環境中加熱氮化硼,使其增重1重量%以上且40重量%以下”。又,亦揭示有可以使這樣獲得之填充劑與偶合劑(改質烷氧基矽烷偶合劑)進行反應(0012段等)。
[專利文獻1]日本特開平09-012771號公報
但是,在使導熱材料與轉移熱量之對象物(黏附材料)接著時,還要求剝離(Peel)強度足夠高。 本發明人對在專利文獻1中所記載之使用了氮化硼之導熱材料進行了研究之結果,發現了主要在上述剝離強度方面存在改善空間。
因此,本發明的課題為提供一種能夠用於製作所形成之導熱材料的導熱性的改善效果優異並且剝離強度優異之導熱材料之表面修飾氮化硼粒子。又,其課題亦為提供一種關於上述表面修飾氮化硼粒子之表面修飾氮化硼粒子之製造方法、導熱材料形成用組成物、導熱材料、導熱片及附導熱層之器件。
本發明人等為了解決上述課題而進行了深入研究,其結果,發現了藉由以下結構能夠解決上述課題。
〔1〕一種表面修飾氮化硼粒子,其含有氮化硼粒子及吸附於上述氮化硼粒子的表面上之表面修飾劑,前述表面修飾氮化硼粒子中, 藉由X射線光電子能譜分析檢測之表面中的、氧原子濃度與硼原子濃度之原子濃度比亦即O/B比為0.12以上,矽原子濃度與硼原子濃度之原子濃度比亦即Si/B比為0.010以上,並且 由下述式(1)求出之D值為0.010以下。 式(1):D值=B(OH) 3(002)/BN(002) B(OH) 3(002):來自於藉由X射線衍射而測量之具有三斜晶系空間群組之氫氧化硼的(002)面之峰值強度 BN(002):來自於藉由X射線衍射而測量之具有六方晶系空間群組之氮化硼的(002)面之峰值強度 〔2〕如〔1〕所述之表面修飾氮化硼粒子,其中 上述O/B比為0.20以上。 〔3〕如〔1〕或〔2〕所述之表面修飾氮化硼粒子,其中 上述Si/B比為0.020以上。 〔4〕一種表面修飾氮化硼粒子之製造方法,其為〔1〕至〔3〕之任一項所述之表面修飾氮化硼粒子之製造方法,前述製造方法包括: 對氮化硼粒子進行電漿處理之步驟;及 將矽烷偶合劑吸附於進行了上述電漿處理之上述氮化硼粒子獲得表面修飾氮化硼粒子之步驟。 〔5〕一種表面修飾氮化硼粒子之製造方法,其為〔1〕至〔3〕之任一項所述之表面修飾氮化硼粒子之製造方法,前述製造方法包括 在由下述通式(1)表示之化合物的氣體的存在下對氮化硼粒子進行電漿處理獲得表面修飾氮化硼粒子之步驟。 Si(OR) 4(1) 通式(1)中,4個R分別獨立地表示甲基或乙基。 〔6〕一種導熱材料形成用組成物,其含有〔1〕至〔3〕之任一項所述之表面修飾氮化硼粒子及樹脂黏合劑或其前驅物。 〔7〕如〔6〕所述之導熱材料形成用組成物,其中 上述樹脂黏合劑或其前驅物含有選自包括環氧化合物及聚矽氧化合物之群組中之1種以上。 〔8〕如〔6〕或〔7〕所述之導熱材料形成用組成物,其中 上述樹脂黏合劑或其前驅物含有環氧化合物及酚化合物。 〔9〕如〔6〕或〔7〕所述之導熱材料形成用組成物,其中 上述樹脂黏合劑或其前驅物含有聚矽氧化合物。 〔10〕一種導熱材料,其硬化〔6〕至〔9〕之任一項所述之導熱材料形成用組成物而獲得。 〔11〕一種導熱片,其由〔10〕所述之導熱材料形成。 〔12〕一種附導熱層之器件,其具有器件及配置於上述器件上且包含〔11〕所述之導熱片之導熱層。 [發明效果]
因此,本發明能夠提供一種能夠用於製作所形成之導熱材料的導熱性的改善效果優異並且剝離強度優異之導熱材料之表面修飾氮化硼粒子。又,能夠提供一種關於上述表面修飾氮化硼粒子之表面修飾氮化硼粒子之製造方法、導熱材料形成用組成物、導熱材料、導熱片及附導熱層之器件。
以下,對本發明的表面修飾氮化硼粒子及導熱材料形成用組成物等進行詳細說明。 以下所記載之構成要件的說明有時基於本發明的代表性實施態樣來進行,但是本發明並不限制於該種實施態樣。 再者,在本說明書中,使用“~”所表示之數值範圍係指將“~”前後所記載之數值作為下限值及上限值而包含之範圍。
本說明書中,當提到值可依據溫度而變化之參數的值之情況下,只要無特別說明,則為25℃下的值。
又,在本說明書中,“(甲基)丙烯醯基”的記載表示“丙烯醯基及甲基丙烯醯基中的任一者或兩者”。又,“(甲基)丙烯醯胺基”的記載表示“丙烯醯胺基及甲基丙烯醯胺基中的任一者或兩者”。
在本說明書中,酸酐基可以為1價的基團,亦可以為2價的基團。再者,當酸酐基表示1價的基團之情況下,可舉出從順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐、焦蜜石酸二酐及1,2,4-苯三甲酸酐等酸酐去除任意的氫原子而獲得之取代基。又,當酸酐基表示2價的基團之情況下,表示*-CO-O-CO-*所表示之基團(*表示鍵結位置)。
再者,在本說明書中,關於未明確記載經取代或未經取代之取代基等,如果可能,則在不損害作為目標之效果之範圍內,該基團還可以具有取代基(例如,後述之取代基群組Y)。例如,在不損害作為目標之效果之範圍內,“烷基”之標註係指經取代或未經取代的烷基(可以具有取代基之烷基)。 又,在本說明書中,在“可以具有取代基”時的取代基的種類、取代基的位置及取代基的數量並無特別限制。作為取代基的數量,例如可舉出1個或2個以上。作為取代基,例如可舉出除了氫原子以外之1價的非金屬原子團,選自以下取代基群組Y中之基團為較佳。 在本說明書中,作為鹵素原子,例如可舉出氯原子、氟原子、溴原子及碘原子。
取代基群組Y: 鹵素原子(-F、-Br、-Cl、-I等)、羥基、胺基、羧酸基及其共軛鹼基、羧酸酐基、氰酸酯基、不飽和聚合性基、環氧基、氧雜環丁基、氮丙啶基、硫醇基、異氰酸酯基、硫代異氰酸酯基、醛基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、烷基二硫基、芳基二硫基、N-烷基胺基、N,N-二烷基胺基、N-芳基胺基、N,N-二芳基胺基、N-烷基-N-芳基胺基、醯氧基、胺甲醯氧基、N-烷基胺甲醯氧基、N-芳基胺甲醯氧基、N,N-二烷基胺甲醯氧基、N,N-二芳基胺甲醯氧基、N-烷基-N-芳基胺甲醯氧基、烷基硫氧基、芳基硫氧基、醯硫基、醯胺基、N-烷基醯胺基、N-芳基醯胺基、脲基、N’-烷基脲基、N’,N’-二烷基脲基、N’-芳基脲基、N’,N’-二芳基脲基、N’-烷基-N’-芳基脲基、N-烷基脲基、N-芳基脲基、N’-烷基-N-烷基脲基、N’-烷基-N-芳基脲基、N’,N’-二烷基-N-烷基脲基、N’,N’-二烷基-N-芳基脲基、N’-芳基-N-烷基脲基、N’-芳基-N-芳基脲基、N’,N’-二芳基-N-烷基脲基、N’,N’-二芳基-N-芳基脲基、N’-烷基-N’-芳基-N-烷基脲基、N’-烷基-N’-芳基-N-芳基脲基、烷氧基羰基胺基、芳氧基羰基胺基、N-烷基-N-烷氧基羰基胺基、N-烷基-N-芳氧基羰基胺基、N-芳基-N-烷氧基羰基胺基、N-芳基-N-芳氧基羰基胺基、甲醯基、醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、胺甲醯基、N-烷基胺甲醯基、N,N-二烷基胺甲醯基、N-芳基胺甲醯基、N,N-二芳基胺甲醯基、N-烷基-N-芳基胺甲醯基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、磺酸基(-SO 3H)及其共軛鹼基、烷氧基磺醯基、芳氧基磺醯基、胺亞磺醯基、N-烷基胺亞磺醯基、N,N-二烷基胺亞磺醯基、N-芳基胺亞磺醯基、N,N-二芳基胺亞磺醯基、N-烷基-N-芳基胺亞磺醯基、胺磺醯基、N-烷基胺磺醯基、N,N-二烷基胺磺醯基、N-芳基胺磺醯基、N,N-二芳基胺磺醯基、N-烷基-N-芳基胺磺醯基、N-醯基胺磺醯基及其共軛鹼基、N-烷基磺醯基胺磺醯基(-SO 2NHSO 2(烷基))及其共軛鹼基、N-芳基磺醯基胺磺醯基(-SO 2NHSO 2(芳基))及其共軛鹼基、N-烷基磺醯基胺甲醯基(-CONHSO 2(烷基))及其共軛鹼基、N-芳基磺醯基胺甲醯基(-CONHSO 2(芳基))及其共軛鹼基、烷氧基甲矽烷基(-Si(烷氧基) 3)、芳氧基甲矽烷基(-Si(芳氧基) 3)、羥基甲矽烷基(-Si(OH) 3)及其共軛鹼基、膦醯基(-PO 3H 2)及其共軛鹼基、二烷基膦醯基(-PO 3(烷基) 2)、二芳基膦醯基(-PO 3(芳基) 2)、烷基芳基膦醯基(-PO 3(烷基)(芳基))、單烷基膦醯基(-PO 3H(烷基))及其共軛鹼基、單芳基膦醯基(-PO 3H(芳基))及其共軛鹼基、膦醯氧基(-OPO 3H 2)及其共軛鹼基、二烷基膦醯氧基(-OPO 3(烷基) 2)、二芳基膦醯氧基(-OPO 3(芳基) 2)、烷基芳基膦醯氧基(-OPO 3(烷基)(芳基))、單烷基膦醯氧基(-OPO 3H(烷基))及其共軛鹼基、單芳基膦醯氧基(-OPO 3H(芳基))及其共軛鹼基、氰基、硝基、芳基、烯基、炔基及烷基。又,如果可能,則上述各基團還可以具有取代基(例如,上述各基團中的1個以上的基團)。例如,還包含可以具有取代基之芳基作為能夠選自取代基群組Y中的基團。 當選自取代基群組Y中之基團具有碳原子之情況下,作為上述基團所具有之碳數,例如為1~20。 作為選自取代基群組Y中之基團所具有之除了氫原子以外的原子的數量,例如為1~30。 又,如果可能,則該等取代基可以取代基彼此鍵結或與經取代之基團鍵結而形成環,亦可以不形成。例如,烷基(或,如烷氧基,包含烷基作為部分結構之基團中之烷基部分)可以為環狀的烷基(環烷基),亦可以為具有1個以上的環狀結構作為部分結構之烷基。
[表面修飾氮化硼粒子] 本發明的表面修飾氮化硼粒子含有氮化硼粒子及吸附於上述氮化硼粒子的表面上之表面修飾劑,前述表面修飾氮化硼粒子中,藉由X射線光電子能譜分析檢測之表面中的、氧原子濃度與硼原子濃度之原子濃度比亦即O/B比為0.12以上,矽原子濃度與硼原子濃度之原子濃度比亦即Si/B比為0.01以上,並且由下述式(1)求出之D值為0.010以下。 式(1):D值=B(OH) 3(002)/BN(002) B(OH) 3(002):來自於藉由X射線衍射而測量之具有三斜晶系空間群組之氫氧化硼的(002)面之峰值強度 BN(002):來自於藉由X射線衍射而測量之具有六方晶系空間群組之氮化硼的(002)面之峰值強度 藉由採用該種結構而可以解決本發明的課題之機制並不明確,但是本發明人等推測如下。
雖然氮化硼粒子的導熱性優異,但是大多與樹脂黏合劑的密接性不足。因此,在包含通常的氮化硼粒子和樹脂黏合劑之導熱材料中,由於樹脂黏合劑與氮化硼粒子之間的密接性不足而容易產生導熱材料本身的斷裂(凝聚破壞),難以實現所期望的剝離強度。為了解決這樣的問題,認為將氮化硼粒子作為進行基於矽烷偶合劑等之表面修飾之表面修飾氮化硼粒子,可改善與樹脂黏合劑的密接性。但是,在氮化硼粒子的表面上成為與矽烷偶合劑的反應點之官能基的量少,亦難以導入充分量的矽烷偶合劑。 為了解決這樣的問題,例如對氮化硼粒子實施在氧化環境中加熱等的表面改質處理,將氧原子導入到氮化硼粒子的表面,藉此亦嘗試氮化硼粒子與樹脂黏合劑的密接性的改善。又,亦嘗試了使矽烷偶合劑等的表面修飾劑吸附於實施了這樣的表面改質處理之氮化硼粒子而導入充分量的表面修飾劑。 另一方面,本發明人發現了,即使使用實施這樣的表面改質處理之氮化硼粒子(或者使用了實施這樣的表面改質處理之氮化硼粒子之表面修飾氮化硼粒子),反而所獲得之導熱材料的剝離強度及導熱性等中產生劣化之情況亦較多。本發明人對該現象推測為,藉由經過表面改質處理在氮化硼粒子的表面形成氫氧化硼,這樣的氫氧化硼對氮化硼粒子的強度及導熱性的改善效果帶來不良影響。 因此,本發明的表面修飾氮化硼粒子著眼於表面修飾氮化硼粒子中的氫氧化硼含量,規定了來自於藉由X射線衍射測量之具有三斜晶系的空間群組之氫氧化硼的(002)面之峰值強度與來自於藉由X射線衍射測量之具有六方晶系的空間群組之氮化硼的(002)面之峰值強度之比應為規定值以下。亦即,認為本發明的表面修飾氮化硼粒子由於氫氧化硼的含量少,因此充分保持表面修飾氮化硼粒子的強度,對所獲得之導熱材料的剝離強度沒有不良影響或充分得到抑制。同樣地,認為本發明的表面修飾氮化硼粒子由於氫氧化硼的含量少,因此對表面修飾氮化硼粒子的導熱性的改善效果沒有不良影響或充分得到抑制。 此外,除了上述規定以外,本發明的表面修飾氮化硼粒子規定了藉由X射線光電子能譜分析檢測之表面中的氧原子濃度及矽原子濃度與硼原子濃度之原子濃度比(O/B比及Si/B比)應為規定值以上。亦即,可推測本發明的表面修飾氮化硼粒子中導入了充分的量的表面修飾劑,表面修飾氮化硼粒子與樹脂黏合劑的密接性良好,因此實現優異之剝離強度。 以下,關於本發明的表面修飾氮化硼粒子,將能夠使所形成之導熱材料的剝離強度良好和/或所形成之導熱材料的導熱性的改善效果優異亦稱為本發明的效果。
〔表面修飾氮化硼粒子的特徵〕 本發明的表面修飾氮化硼粒子含有氮化硼粒子。 氮化硼粒子為含有氮化硼之粒子,氮化硼粒子中的氮化硼的含量相對於氮化硼粒子的總質量為90質量%以上為較佳,95質量%以上為更佳,99質量%以上為進一步較佳。上述含量的上限例如為100質量%以下,亦可以小於100質量%。 又,本發明的表面修飾氮化硼粒子中的氮化硼粒子的含量相對於表面修飾氮化硼粒子的總質量為90質量%以上為較佳,95質量%以上為更佳,99質量%以上為進一步較佳,99.9質量%以上為特佳。上述含量的上限例如小於100質量%,99.9999質量%以下為較佳。
本發明的表面修飾氮化硼粒子的形狀並無特別限制,亦可以為鱗片狀、平板狀、米粒狀、球形狀、立方體狀、紡錘形狀及不規則形狀中的任一種。又,表面修飾氮化硼粒子可以為該等形狀的微粒凝聚而形成之凝聚狀的粒子(二次粒子)。 整體上,凝聚狀的粒子例如可以為球形,亦可以為不規則形狀。 其中,表面修飾氮化硼粒子為凝聚狀粒子為較佳。 關於表面修飾氮化硼粒子中的氮化硼粒子的形狀,亦與關於表面修飾氮化硼粒子的說明者相同。
本發明的表面修飾氮化硼粒子的大小(當表面修飾氮化硼粒子為二次粒子之情況下,作為二次粒子的大小)並無特別限制。其中,在表面修飾氮化硼粒子的分散性更加優異之觀點而言,表面修飾氮化硼粒子的平均粒徑為100μm以下為較佳,80μm以下為更佳,60μm以下為進一步較佳。下限並無特別限制,但是在處理性和/或導熱性的觀點而言,500nm以上為較佳,10μm以上為更佳,20μm以上為進一步較佳,40μm以上為特佳。 關於表面修飾氮化硼粒子的平均粒徑,使用電子顯微鏡,隨機選擇100個表面修飾氮化硼粒子,分別測量表面修飾氮化硼粒子的粒徑(長徑),並將該等進行算術平均來求出。 關於表面修飾氮化硼粒子中的氮化硼粒子的大小,亦與關於表面修飾氮化硼粒子的說明者相同。 又,當對市售的氮化硼粒子實施既定處理獲得本發明的表面修飾氮化硼粒子之情況下,當認為在處理前後粒子的平均粒徑沒有產生明顯的變化之情況下,可以採用市售的氮化硼粒子的平均粒徑的目錄值作為表面修飾氮化硼粒子的平均粒徑。
本發明的表面修飾氮化硼粒子的比表面積為0.1~25.0m 2/g為較佳,1.0~10.0m 2/g為更佳,1.3~6.0m 2/g為進一步較佳。 本說明書中,表面修飾氮化硼粒子的比表面積為藉由BET法求出之BET比表面積。 關於表面修飾氮化硼粒子中的氮化硼粒子的比表面積,亦與關於表面修飾氮化硼粒子的說明者相同。
相對於本發明的表面修飾氮化硼粒子之藉由X射線光電子能譜分析檢測之表面修飾氮化硼粒子的表面中的氧原子濃度與硼原子濃度之原子濃度比(O/B比、氧原子濃度(原子%)/硼原子濃度(原子%))為0.12以上,0.15以上為較佳,0.20以上為更佳。上述原子濃度比的上限並無特別限制,例如為0.25以下。
相對於本發明的表面修飾氮化硼粒子之藉由X射線光電子能譜分析檢測之表面修飾氮化硼粒子的表面中的矽原子濃度與硼原子濃度之原子濃度比(Si/B比、矽原子濃度(原子%)/硼原子濃度(原子%))為0.010以上,0.020以上為較佳。上述原子濃度比的上限並無特別限制,例如為0.040以下。
表面修飾氮化硼粒子的表面中的上述O/B比及Si/B比如以下進行測量。 亦即,藉由X射線光電子能譜裝置(XPS)(Ulvac-PHI公司製:Versa Probe II)測量表面修飾氮化硼粒子。作為詳細的測量條件,使用單色Al(管電壓;15kV)作為X射線源,分析面積設為300μm×300μm。藉由每個元素的靈敏度係數來校正藉由測量而獲得之氧原子、氮原子、硼原子、碳原子及矽原子的峰面積值。求出相對於校正之氧原子、氮原子、硼原子、碳原子及矽原子的總量之氧原子的原子數的比率、硼原子的原子數的比率及矽原子的原子數的比率。依據所求出之氧原子的原子數的比率、硼原子的原子數的比率及矽原子的原子數,能夠計算上述原子濃度比(O/B比及Si/B比)。
關於藉由每個元素的靈敏度係數校正藉由測量獲得之氧原子、氮原子、硼原子、碳原子及矽原子的峰面積值之方法,具體而言,對於氧原子將528eV至538eV的峰面積值除以相對於氧原子之靈敏度係數0.733,對於氮原子將394eV至403eV的峰面積值除以相對於氮原子之靈敏度係數0.499,對於硼原子將187eV至196eV的峰面積值除以相對於硼原子之靈敏度係數0.171,對於碳原子將282eV至290eV的峰面積值除以相對於碳原子之靈敏度係數0.314,對於矽原子將98V至108eV的峰面積值除以相對於矽原子之靈敏度係數0.368。 氮化硼粒子的表面上之上述原子濃度比如下進行測量。
關於本發明的表面修飾氮化硼粒子,由下述式(1)求出之D值為0.010以下,0.005以下為較佳。上述D值的下限並無特別限制,例如為0以上。 式(1):D值=B(OH) 3(002)/BN(002) B(OH) 3(002):來自於藉由X射線衍射而測量之具有三斜晶系空間群組之氫氧化硼的(002)面之峰值強度(2θ=25°~30°) BN(002):來自於藉由X射線衍射而測量之具有六方晶系空間群組之氮化硼的(002)面之峰值強度(2θ=27.5°~28.5°)
<表面修飾劑> 本發明的表面修飾氮化硼粒子含有吸附於氮化硼粒子的表面上之表面修飾劑。 表面修飾劑為能夠對無機成分(尤其氮化硼粒子)進行表面修飾之化合物。 再者,在本說明書中,“表面修飾”係指有機物吸附在無機成分(氮化硼粒子等)的表面中的至少一部分上之狀態。吸附的形態並無特別限定,只要為鍵結狀態即可。亦即,表面修飾亦包含有機物的一部分脫離而獲得之有機基鍵結在無機成分(氮化硼粒子等)的表面上之狀態。鍵結可以為共價鍵、配位鍵、離子鍵、氫鍵、範德華鍵(van der Waals bond)及金屬鍵等中的任一鍵。表面修飾可以在表面上的至少一部分上形成單分子膜。單分子膜為藉由有機分子的化學吸附所形成之單層膜,以Self-AssembledMonoLayer(自組裝單分子層)(SAM)而聞名。再者,在本說明書中,表面修飾可以僅為無機物(氮化硼粒子等)的表面上的一部分,亦可以為整體。
本發明中,表面修飾劑含有矽原子為較佳。又,亦可以含有不含矽原子之表面修飾劑與含矽原子之表面修飾劑這兩者。
(矽烷偶合劑) 作為表面修飾劑,例如可舉出矽烷偶合劑。 矽烷偶合劑為具有在矽原子中鍵結有1個以上的水解性基與除了1個以上的水解性基以外的基團而成之結構之化合物。 作為上述水解性基,可舉出烷氧基(較佳為碳數1~10)及氯原子等鹵素原子。 矽烷偶合劑所具有之與矽原子直接鍵結之水解性基的數量為1個以上為較佳,2個以上為更佳,3個以上為更進一步較佳。上述數量沒有上限,例如為10000個。
矽烷偶合劑具有反應性基亦為較佳。 上述反應性基例如為能夠與如後述的樹脂黏合劑或其前驅物交聯的基團為較佳。 作為上述反應性基的具體例,可舉出環氧基、氧雜環丁基、乙烯基、(甲基)丙烯基、苯乙烯基、胺基、異氰酸酯基、巰基及酸酐基。 矽烷偶合劑所具有之反應性基的數量為1以上為較佳,可以為2以上。上述數量沒有上限,例如為10000個。
作為矽烷偶合劑,例如可舉出如γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-β-(胺乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷及三甲氧基[3-(苯基胺基)丙基]矽烷的胺基矽烷系矽烷偶合劑;如3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷及β-(3,4-環氧環己酯)乙基三甲氧基矽烷的環氧矽烷系矽烷偶合劑;如三乙氧基乙烯基矽烷及乙烯基-三(β-甲氧基乙氧基)矽烷的乙烯基矽烷系矽烷偶合劑;如N-β-(N-乙烯基苄基胺乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷鹽酸鹽的陽離子矽烷系矽烷偶合劑;如苯基三甲氧基矽烷及苯基三乙氧基矽烷的苯基矽烷系矽烷偶合劑;如3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷的甲基丙烯矽烷系矽烷偶合劑;如3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷的丙烯酸矽烷系矽烷偶合劑;如3-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷的異氰酸酯矽烷系矽烷偶合劑;如三-(三甲氧基甲矽烷基丙基)異氰脲酸酯的異氰脲酸酯矽烷系矽烷偶合劑;如3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷及3-巰基丙基三甲氧基矽烷的巰基矽烷系矽烷偶合劑;如3-脲丙基三烷氧基矽烷的脲矽烷系矽烷偶合劑;以及如對苯乙烯基三甲氧基矽烷的苯乙烯矽烷系矽烷偶合劑。 矽烷偶合劑可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。
又,矽烷偶合劑可以為聚合物類型的矽烷偶合劑。 矽烷偶合劑的分子量為1000以上為較佳,2000以上為更佳。上限為100000以下為較佳,10000以下為更佳。又,能夠與樹脂黏合劑或其前驅物交聯的反應性基的含量為1000g/mol以下為較佳,500g/mol以下為更佳。上述含量的下限例如超過0g/mol。
矽烷偶合劑在表面修飾氮化硼粒子中亦可以成為水解性基的一部分或全部被水解之狀態。
(由式(1)表示之化合物) 作為表面修飾劑,除了矽烷偶合劑以外,亦能夠使用具有在矽原子中鍵結水解性基而成之結構之化合物,例如亦可以使用由式(1)表示之化合物。 Si(OR) 4(1) 通式(1)中,4個R分別獨立地表示甲基或乙基。 亦即,由通式(1)表示之化合物具有1~4個水解性基(直接與矽原子鍵結之甲氧基或乙氧基)。 由式(1)表示之化合物在表面修飾氮化硼粒子中亦可以成為水解性基的一部分或全部被水解之狀態。 由式(1)表示之化合物可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。
本發明的表面修飾氮化硼粒子中的表面修飾劑與氮化硼粒子的質量比(吸附於氮化硼粒子表面上之表面修飾劑的質量/氮化硼粒子的質量)並無特別限定,在表面修飾氮化硼粒子的分散性更優異之觀點而言,上述質量比為0.00001~0.5為較佳,0.0001~0.1為更佳。
〔表面修飾氮化硼粒子之製造方法〕 只要能夠獲得既定表面修飾氮化硼粒子,則本發明的表面修飾氮化硼粒子之製造方法並無特別限制。 另一方面,在對市場中流通之通常的氮化硼粒子進行通常的表面修飾而獲得之通常的表面修飾氮化硼粒子中,作為本發明的表面修飾氮化硼粒子的要件規定之O/B比的範圍、Si/B比的範圍及D值的範圍中的上述Si/B比大多小於既定範圍。上述通常的表面修飾氮化硼粒子中,即使Si/B比在既定範圍內,D值亦大多在既定範圍外。
<第1製造方法> 作為本發明的表面修飾氮化硼粒子之製造方法,例如具有對氮化硼粒子的表面進行改質處理並且使表面修飾劑與處理後的氮化硼粒子(表面改質氮化硼粒子)接觸而獲得表面修飾氮化硼粒子之方法。以下,將這樣的製造方法亦稱為第1製造方法。
其中,作為第1製造方法,具有下述步驟為較佳。 (步驟1A)對氮化硼粒子進行電漿處理之步驟。 (步驟1B)使表面修飾劑(較佳為矽烷偶合劑)與進行了上述電漿處理之氮化硼粒子(表面改質氮化硼粒子)接觸而獲得表面修飾氮化硼粒子之步驟。
(步驟1A) 在步驟1A中,對氮化硼粒子進行電漿處理。藉此,獲得表面改質氮化硼粒子。 成為步驟1A的對象之氮化硼粒子例如能夠使用市售的氮化硼粒子。 作為成為步驟1A的對象之氮化硼粒子,能夠使用作為表面修飾氮化硼粒子中所含有之氮化硼粒子說明之氮化硼粒子。 例如,成為步驟1A的對象之氮化硼粒子的O/B比為0以上且小於0.12為較佳,Si/B比為0以上且小於0.010為較佳,D值為0以上且0.010以下(更佳為0以上且0.005以下)為較佳。 在注意D值盡量不上升的同時提高O/B比之觀點而言,進行步驟1A為較佳。具體而言,以藉由步驟1A獲得之表面改質氮化硼粒子的D值維持0以上且0.010以下(更佳為0以上且0.005以下)的範圍並且O/B比成為0.12以上(更佳為0.15以上,進一步較佳為0.20以上,上限例如為0.25以下)的範圍之方式進行步驟1A為較佳。
作為電漿處理中所使用之氣體(處理氣體),可舉出O 2氣體、Ar氣體、N 2氣體、H 2氣體、He氣體及含有該等1種以上之混合氣體。從容易實現抑制D值的上升的同時提高O/B比之觀點考慮,上述處理氣體中至少含有O 2氣體為較佳,上述處理氣體的60~100體積%為O 2氣體為更佳,上述處理氣體的90~100體積%為O 2氣體為進一步較佳,上述處理氣體實質上為單獨O 2氣體為特佳。 亦即,電漿處理為氧電漿處理為較佳。
上述電漿處理可以在大氣壓下實施,亦可以在減壓下(500Pa以下,較佳為0~100Pa)實施。
在大氣壓下、減壓下進行電漿處理之情況下,從控制所產生之氫氧化硼的量之觀點考慮,電漿處理中的輸出為50~1000W為較佳,70~500W為更佳,100~300W為進一步較佳。
在大氣壓下進行電漿處理之情況的電漿處理的時間為0.2~30小時為較佳,4~15小時為更佳。 在減壓下進行電漿處理之情況的電漿處理的時間為0.2~10小時為較佳,0.2~3小時為更佳。 電漿處理可以連續地進行,亦可以間斷地進行。當間斷地進行之情況下,合計的處理時間在上述範圍內為較佳。
進行電漿處理時的處理溫度為0~200℃為較佳,15~100℃為更佳。
(步驟1B) 在步驟1B中,將表面修飾劑(較佳為矽烷偶合劑)吸附於進行了電漿處理之氮化硼粒子(表面改質氮化硼粒子)而獲得表面修飾氮化硼粒子。 作為在步驟1B中使用之表面修飾劑,例如能夠使用作為表面修飾氮化硼粒子中所含有之表面修飾劑說明之表面修飾劑。
將表面修飾劑吸附於表面改質氮化硼粒子之方法並無限制,例如可舉出使用含有溶劑(如乙腈的有機溶劑和/或水)、表面改質氮化硼粒子及表面修飾劑之混合液之方法。 更具體而言,在上述混合液中使表面修飾劑與表面改質氮化硼粒子接觸並使其吸附。 當表面修飾劑具有水解性基之情況下,製作上述混合液時,在事先使表面修飾劑中的水解性基水解之狀態下亦可以將表面修飾劑導入到上述混合液中。 用藉由事先使表面修飾劑中的水解性基水解而產生之羥基甲矽烷基(羥基與矽原子直接鍵結之基團),使表面修飾劑與表面改質氮化硼粒子交聯反應亦為較佳。
上述混合液中,使表面改質氮化硼粒子與表面修飾劑接觸之時間為0.1~24小時為較佳,0.5~10小時為更佳,1.5~6小時為進一步較佳。 又,使表面改質氮化硼粒子與表面修飾劑接觸時的上述混合液的溫度還取決於表面修飾劑的種類,例如為1~200℃為較佳,10~160℃為更佳,15~140℃為進一步較佳。
在上述混合液中,使表面改質氮化硼粒子與表面修飾劑接觸之方法並無限制,例如可舉出使用三一馬達等機械攪拌器或磁攪拌器等一邊進行攪拌處理一邊使其接觸之方法及一邊用泵等使表面修飾劑的溶液在填充有表面改質氮化硼粒子之芯中循環一邊使其接觸之方法。 其中,在上述混合液中盡可能不破壞表面改質氮化硼粒子之方法為較佳。
在上述混合液中,使表面改質氮化硼粒子與表面修飾劑接觸之後,可以從上述混合液中提取所獲得之表面修飾氮化硼粒子。 從上述混合液提取表面修飾氮化硼粒子之方法並無限制,例如可舉出將上述混合液進行過濾而作為過濾物分取表面修飾氮化硼粒子之方法。 用水和/或有機溶劑等清洗所提取之表面修飾氮化硼粒子亦為較佳。 使用烘箱等對清洗後之表面修飾氮化硼粒子進行乾燥處理亦為較佳。 再者,可以向上述混合液添加構成如後述的導熱材料形成用組成物之除了表面修飾氮化硼粒子以外的固體成分(後述環氧化合物等),例如亦可以製造導熱材料形成用組成物的同時,在其中製作表面修飾氮化硼粒子。
<第2製造方法> 作為本發明的表面修飾氮化硼粒子之製造方法,例如具有對氮化硼粒子的表面進行改質處理的同時使表面修飾劑與處理中的氮化硼粒子接觸而獲得表面修飾氮化硼粒子之方法。以下,將這樣的製造方法亦稱為第2製造方法。
其中,作為第2製造方法,具有下述步驟為較佳。 (步驟2A)在表面修飾劑(較佳為由上述通式(1)表示之化合物)的氣體的存在下對氮化硼粒子進行電漿處理而獲得表面修飾氮化硼粒子之步驟。
成為步驟2A的對象之氮化硼粒子,可同樣舉出作為能夠在步驟1A中使用之氮化硼粒子而舉出之氮化硼粒子。
步驟2A中,電漿處理中所使用之氣體(處理氣體)中至少含有表面修飾劑(較佳為由上述通式(1)表示之化合物)的氣體。 處理氣體作為其他氣體可以含有例如O 2氣體、Ar氣體、N 2氣體、H 2氣體、He氣體及該等之中的複數個,至少含有O 2氣體為較佳。 又,當電漿處理為大氣壓電漿處理之情況下,處理氣體含有Ar氣體為較佳。 表面修飾劑(較佳為由上述通式(1)表示之化合物)的氣體的含量相對於處理氣體的總體積為1~99體積%為較佳,5~95體積%為更佳。 O 2氣體的含量相對於處理氣體的總體積為1~99體積%為較佳,5~95體積%為更佳。 當在電漿處理中使用Ar氣體之情況下,其含量相對於處理氣體的總體積為1~99體積%為較佳,5~95體積%為更佳。 O 2氣體的含量與表面修飾劑(較佳為由上述通式(1)表示之化合物)的氣體的含量之比(體積比)為5/95~95/5為較佳,30/70~70/30為更佳,45/55~55/45為進一步較佳。 關於步驟2A中的電漿處理的其他條件,能夠同樣適用除了關於針對步驟1A中的電漿處理說明之處理氣體的種類及比率之事項以外的條件。
再者,依據所期望可以併用第1製造方法及第2製造方法。 例如,可以進而在混合液中使表面修飾劑(矽烷偶合劑等)與實施第2製造方法而獲得之表面修飾氮化硼粒子接觸來完成本發明的表面修飾氮化硼粒子。
本發明的表面修飾氮化硼粒子例如能夠用於製造導熱材料形成用組成物。
[導熱材料形成用組成物(組成物)] 本發明亦係有關一種導熱材料形成用組成物(以下,亦簡稱為“組成物”)。 本發明的組成物含有本發明的表面修飾氮化硼粒子及樹脂黏合劑或其前驅物。 含有本發明的表面修飾氮化硼粒子之本發明的組成物能夠形成剝離強度優異之導熱材料。又,上述導熱材料的導熱性亦良好。
〔表面修飾氮化硼粒子〕 關於組成物所含有之本發明的表面修飾氮化硼粒子如上述。 從所獲得之導熱材料的導熱性更優異之觀點考慮,本發明的表面修飾氮化硼粒子的含量相對於組成物的總固體成分為35體積%以上為較佳,50體積%以上為更佳,55體積%以上為進一步較佳。上述含量的上限小於100體積%,80體積%以下為較佳。又,尤其當後述黏合劑成分含有聚矽氧化合物之情況下,從導熱材料的剝離強度更優異之觀點考慮,上述含量的上限小於50體積%亦為較佳。 表面修飾氮化硼粒子的含量考慮組成物中與表面修飾氮化硼粒子一同含有之樹脂黏合劑或其前驅物的特性而適當確定為較佳。 本發明的表面修飾氮化硼粒子可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。 再者,總固體成分表示形成導熱材料之成分,且不包含溶劑。在此所言之形成導熱材料之成分可以為在形成導熱材料時進行反應(聚合)而化學結構發生變化之成分。又,只要為形成導熱材料之成分,則其性狀可以為液體狀,亦視為固體成分。
〔樹脂黏合劑或其前驅物(黏合劑成分)〕 組成物包含樹脂黏合劑或其前驅物。 以下,將樹脂黏合劑或其前驅物亦統稱為黏合劑成分。 黏合劑成分可以為樹脂黏合劑其本身,亦可以為樹脂黏合劑的前驅物。
用作樹脂黏合劑其本身之組成物,例如可舉出包含溶劑和作為溶解於上述溶劑中之聚合物(樹脂)之樹脂黏合劑之組成物。藉由該組成物的溶劑蒸發而上述樹脂黏合劑析出,從而可以獲得上述樹脂黏合劑作為黏合劑(鍵結劑)而發揮功能之導熱材料。 又,當組成物包含熱塑性樹脂作為樹脂黏合劑之情況下,組成物例如可以為包含作為熱塑性樹脂之樹脂黏合劑而不包含溶劑的組成物。亦可以使該組成物加熱熔融之後以所期望的形態冷卻固化,從而獲得上述熱塑性樹脂之樹脂黏合劑作為黏合劑(鍵結劑)而發揮功能之導熱材料。
樹脂黏合劑的前驅物為如下成分:例如在由組成物形成導熱材料之過程中,在預定的條件下進行聚合和/或交聯而成為樹脂黏合劑(聚合物和/或交聯體)。如此形成之樹脂黏合劑在導熱材料中作為黏合劑(鍵結劑)而發揮功能。 作為樹脂黏合劑的前驅物,例如可舉出硬化性化合物。 作為硬化性化合物,可舉出藉由熱或光(紫外光等)等進行聚合和/或交聯而硬化之化合物。亦即,可舉出熱硬化性化合物及光硬化性化合物。該等化合物可以為聚合物,亦可以為單體。硬化性化合物亦可以為兩種以上的化合物(例如主劑和硬化劑)的混合物。再者,樹脂黏合劑的前驅物可以與後述表面修飾劑進行化學反應。
作為樹脂黏合劑(包含由樹脂黏合劑的前驅物形成之樹脂黏合劑),可舉出環氧樹脂、矽酮樹脂、酚樹脂、聚醯亞胺樹脂、聚酯樹脂、雙馬來醯亞胺樹脂、三聚氰胺樹脂、苯氧基樹脂、異氰酸酯系樹脂(聚胺酯樹脂、聚脲樹脂、聚胺酯脲樹脂等)及如自由基聚合物((甲基)丙烯酸樹脂等)具有聚合性雙鍵之2個以上的單體鏈鎖聚合而成之樹脂。
又,樹脂黏合劑(包含由樹脂黏合劑的前驅物形成之樹脂黏合劑)例如可以為不同之單體和/或預聚物之間的下述(官能基1/官能基2)的一種以上的組合進行反應而形成之樹脂。 亦即,組成物亦可以含有用於形成使下述(官能基1/官能基2)1種以上的組合進行反應而形成之樹脂之樹脂黏合劑的前驅物。 (官能基1/官能基2)=(聚合性雙鍵/聚合性雙鍵)、(聚合性雙鍵/硫醇基)、(羧酸鹵化物基團(羧酸氯化物基團等)/第一胺基或第二胺基)、(羧基/第一胺基或第二胺基)(羧酸酐基/第一胺基或第二胺基)、(羧基/氮丙啶基)、(羧基/異氰酸酯基)、(羧基/環氧基)、(羧基/鹵化苄基)、(第一胺基或第二胺基/異氰酸酯基)、(第一胺基、第二胺基或第三胺基/鹵化苄基)、(第一胺基/醛類)、(異氰酸酯基/異氰酸酯基)、(異氰酸酯基/羥基)、(異氰酸酯基/環氧基)、(羥基/鹵化苄基)、(羥基/羧酸酐基)、(羥基/烷氧基甲矽烷基)、(環氧基/第一胺基或第二胺基)、(環氧基/羧酸酐基)、(環氧基/羥基)、(環氧基/環氧基)、(氧雜環丁基/環氧基)、(烷氧基矽基或乙醯氧基甲矽烷基/烷氧基矽基或乙醯氧基甲矽烷基)、(矽烷醇基/烷氧基矽基或乙醯氧基甲矽烷基)、(羥基甲矽烷基/乙烯基甲矽烷基) 再者,聚合性雙鍵表示自由基聚合等能夠聚合的碳彼此的雙鍵,例如可舉出(甲基)丙烯醯基及乙烯基中之碳彼此的雙鍵。
其中,組成物含有樹脂黏合劑的前驅物作為黏合劑成分為較佳,含有能夠形成環氧樹脂或矽酮樹脂的樹脂黏合劑的前驅物為更佳。 例如,組成物中的黏合劑成分含有選自包括環氧化合物及聚矽氧化合物之群組中之1種以上為較佳。 樹脂黏合劑可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。
<環氧樹脂> 樹脂黏合劑(尤其,由樹脂黏合劑的前驅物形成之樹脂黏合劑)為環氧樹脂為較佳。 亦即,組成物包含能夠形成環氧樹脂的黏合劑成分(亦即,環氧化合物等)為較佳。 環氧樹脂能夠由環氧化合物單獨形成或使環氧化合物與其他化合物(酚化合物及胺化合物等含活性氫基的化合物和/或酸酐等)進行聚合而形成。 其中,環氧樹脂使環氧化合物與其他化合物(較佳為酚化合物)進行反應而形成為較佳。
(環氧化合物) 環氧化合物為在1分子中具有至少1個環氧基(環氧乙烷基)之化合物。 上述環氧基為從環氧乙烷環去除1個以上的氫原子(較佳為1個氫原子)而成之基團。如果可能,則上述環氧基還可以具有取代基(直鏈狀或支鏈狀的碳數1~5的烷基等)。
在1分子中,環氧化合物所具有之環氧基的數量為2個以上為較佳,2~40個為更佳,2~10個為進一步較佳,2個為特佳。 環氧化合物的分子量為150~10000為較佳,150~1000為更佳,200~290為進一步較佳。
環氧化合物的環氧基含量為2.0~20.0mmol/g為較佳,5.0~15.0mmol/g為更佳,6.0~14.0mmol/g為進一步較佳。 再者,上述環氧基含量表示環氧化合物1g所具有之環氧基的數量。 環氧化合物具有芳香環基(較佳為芳香族烴環基)亦為較佳。
環氧化合物可以顯示液晶性,亦可以不顯示液晶性。 亦即,環氧化合物亦可以為液晶化合物。換言之,亦可以為具有環氧基之液晶化合物。
其中,環氧化合物為聚羥基芳香環型的環氧丙基醚(聚羥基芳香環型環氧化合物)為較佳。 上述聚羥基芳香環型的環氧丙基醚為如下化合物:使具有2個以上(較佳為2~6個、更佳為2~3個、進一步較佳為2個)的羥基作為取代基之芳香環中之上述2個以上的羥基環氧丙基醚化而成之結構。 上述芳香環可以為芳香族烴環,亦可以為芳香族雜環,芳香族烴環為較佳。上述芳香環可以為多環,亦可以為單環。上述芳香環的環員數為5~15為較佳,6~12為更佳,6為更佳。 上述芳香環可以具有除了羥基以外的取代基,亦可以不具有取代基。 作為上述聚羥基芳香環型的環氧丙基醚,例如可舉出1,3-伸苯基雙(環氧丙基醚)。
除此以外,作為環氧化合物,例如可舉出至少局部包含棒狀結構之化合物(棒狀化合物)及至少局部包含圓盤狀結構之化合物圓盤狀化合物。 以下,對棒狀化合物及圓盤狀化合物進行詳細敘述。
・棒狀化合物 作為棒狀化合物的環氧化合物,可舉出偶氮次甲基類、氧化偶氮類、氰基聯苯類、氰基苯基酯類、苯甲酸酯類、環己烷羧酸苯酯類、氰基苯基環己烷類、氰基取代苯基嘧啶類、烷氧基取代苯基嘧啶類、苯基二㗁烷類、二苯乙炔類及烯基環己基芐腈類。不僅能夠使用如上所述之低分子化合物,亦能夠使用高分子化合物。上述高分子化合物為具有低分子的反應性基之棒狀化合物聚合而成之高分子化合物。 作為較佳棒狀化合物,可舉出由下述通式(XXI)表示之棒狀化合物。 通式(XXI):Q 1-L 111-A 111-L 113-M-L 114-A 112-L 112-Q 2
在通式(XXI)中,Q 1及Q 2分別獨立地為環氧基,L 111、L 112、L 113及L 114分別獨立地表示單鍵或2價的連接基。A 111及A 112分別獨立地表示碳數1~20的2價的連接基(間隔基)。M表示液晶基。 Q 1及Q 2的環氧基可以具有取代基,亦可以不具有取代基。
在通式(XXI)中,L 111、L 112、L 113及L 114分別獨立地表示單鍵或2價的連接基。 作為L 111、L 112、L 113及L 114所表示之2價的連接基,分別獨立地為選自包括-O-、-S-、-CO-、-NR 112-、-CO-O-、-O-CO-O-、-CO-NR 112-、-NR 112-CO-、-O-CO-、-CH 2-O-、-O-CH 2-、-O-CO-NR 112-、-NR 112-CO-O-及-NR 112-CO-NR 112-之群組中之2價的連接基為較佳。上述R 112為碳數1~7的烷基或氫原子。 其中,L 113及L 114分別獨立地為-O-為較佳。 L 111及L 112分別獨立地為單鍵為較佳。
在通式(XXI)中,A 111及A 112分別獨立地表示碳數1~20的2價的連接基。 2價的連接基可以包含未相鄰之氧原子及硫原子等雜原子。其中,碳數1~12的伸烷基、伸烯基或伸炔基為較佳。上述伸烷基、伸烯基或伸炔基可以具有酯基,亦可以不具有酯基。 2價的連接基為直鏈狀為較佳,並且上述2價的連接基可以具有取代基,亦可以不具有取代基。作為取代基,例如可舉出鹵素原子(氟原子、氯原子及溴原子)、氰基、甲基及乙基。 其中,A 111及A 112分別獨立地為碳數1~12的伸烷基為較佳,亞甲基為更佳。
在通式(XXI)中,M表示液晶基,作為上述液晶基,可舉出公知的液晶基。其中,由下述通式(XXII)表示之基團為較佳。 通式(XXII):-(W 1-L 115n-W 2-
在通式(XXII)中,W 1及W 2分別獨立地表示2價的環狀伸烷基、2價的環狀伸烯基、伸芳基或2價的雜環基。L 115表示單鍵或2價的連接基。n表示1~4的整數。
作為W 1及W 2,例如可舉出1,4-環己二烯基、1,4-環己烷二基、1,4-伸苯基、嘧啶-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、1,3,4-噻二唑-2,5-二基、1,3,4-㗁二唑-2,5-二基、萘-2,6-二基、萘-1,5-二基、噻吩-2,5-二基及嗒𠯤-3,6-二基。當為1,4-環己烷二基之情況下,可以為反式及順式的結構異構物中的任一異構物,亦可以為任意比例的混合物。其中,反式為較佳。 W 1及W 2可以分別具有取代基。作為取代基,例如可舉出上述取代基群組Y中所例示之基團,更具體而言,可舉出鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子及碘原子)、氰基、碳數1~10的烷基(例如,甲基、乙基及丙基等)、碳數1~10的烷氧基(例如,甲氧基及乙氧基等)、碳數1~10的醯基(例如,甲醯基及乙醯基等)、碳數1~10的烷氧基羰基(例如,甲氧基羰基及乙氧基羰基等)、碳數1~10的醯氧基(例如,乙醯氧基及丙醯氧基等)、硝基、三氟甲基及二氟甲基等。 當W 1存在複數個之情況下,存在複數個之W 1可以分別相同亦可以不同。
在通式(XXII)中,L 115表示單鍵或2價的連接基。作為L 115所表示之2價的連接基,可舉出上述L 111~L 114所表示之2價的連接基的具體例,例如可舉出-CO-O-、-O-CO-、-CH 2-O-及-O-CH 2-。 當L 115存在複數個之情況下,存在複數個之L 115可以分別相同亦可以不同。
以下例示在由上述通式(XXII)表示之液晶基的基本骨架中較佳之骨架。在上述液晶基中,可以由取代基取代該等骨架。
[化學式1]
Figure 02_image001
[化學式2]
Figure 02_image003
在上述骨架中,在所獲得之導熱材料的導熱性更加優異之觀點而言,聯苯骨架為較佳。 再者,由通式(XXI)表示之化合物能夠參閱日本特表平11-513019號公報(WO97/00600)中所記載的方法來合成。 棒狀化合物可以為具有日本特開平11-323162號公報及日本專利4118691號中所記載的液晶基之單體。
其中,棒狀化合物為由通式(E1)表示之化合物為較佳。
[化學式3]
Figure 02_image005
在通式(E1)中,L E1分別獨立地表示單鍵或2價的連接基。 其中,L E1為2價的連接基為較佳。 2價的連接基為-O-、-S-、-CO-、-NH-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、可以具有取代基之伸烷基或包括2個以上的該等組合之基團為較佳,-O-伸烷基-或者-伸烷基-O-為更佳。 再者,上述伸烷基可以為直鏈狀、支鏈狀及環狀中的任一種,但是碳數1~2的直鏈狀伸烷基為較佳。 存在複數個之L E1可以分別相同亦可以不同。
在通式(E1)中,L E2分別獨立地表示單鍵、-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(-CN)-或-C(-CN)=CH-。 其中,L E2分別獨立地為單鍵、-CO-O-或-O-CO-為較佳。 當L E2存在複數個之情況下,存在複數個之L E2可以分別相同亦可以不同。
在通式(E1)中,L E3分別獨立地表示單鍵、可以具有取代基之5員環或6員環的芳香族環基或者5員環或6員環的非芳香族環基、包括該等環之多環基。 作為L E3所表示之芳香族環基及非芳香族環基的例子,可舉出可以具有取代基之1,4-環己烷二基、1,4-環己二烯基、1,4-伸苯基、嘧啶-2,5-二基、吡啶-2,5-二基、1,3,4-噻二唑-2,5-二基、1,3,4-㗁二唑-2,5-二基、萘-2,6-二基、萘-1,5-二基、噻吩-2,5-二基及嗒𠯤-3,6-二基。當為1,4-環己烷二基之情況下,可以為反式及順式的結構異構物中的任一異構物,亦可以為任意比例的混合物。其中,反式為較佳。 其中,L E3為單鍵、1,4-伸苯基或1,4-環己二烯基為較佳。 L E3所表示之基團所具有之取代基分別獨立地為烷基、烷氧基、鹵素原子、氰基、硝基或乙醯基為較佳,烷基(較佳為碳數1)為更佳。 再者,當取代基存在複數個之情況下,取代基可以分別相同亦可以不同。 當L E3存在複數個之情況下,存在複數個之L E3可以分別相同亦可以不同。
在通式(E1)中,pe表示0以上的整數。 當pe為2以上的整數之情況下,存在複數個之(-L E3-L E2-)可以分別相同亦可以不同。 其中,pe為0~2為較佳,0或1為更佳,0為進一步較佳。
在通式(E1)中,L E4分別獨立地表示取代基。 取代基分別獨立地為烷基、烷氧基、鹵素原子、氰基、硝基或乙醯基為較佳,烷基(較佳為碳數1)為更佳。 存在複數個之L E4可以分別相同亦可以不同。又,當接著進行說明之le為2以上的整數之情況下,在相同的(L E4le中存在複數個之L E4亦可以分別相同亦可以不同。
在通式(E1)中,le分別獨立地表示0~4的整數。 其中,le分別獨立地為0~2為較佳。 存在複數個之le可以分別相同亦可以不同。
在所獲得之導熱材料的導熱性更加優異之觀點而言,棒狀化合物具有聯苯骨架為較佳。 換言之,環氧化合物具有聯苯骨架為較佳,此時的環氧化合物為棒狀化合物為更佳。
・圓盤狀化合物 作為圓盤狀化合物之環氧化合物至少局部具有圓盤狀結構。 圓盤狀結構至少具有脂環或芳香族環。尤其,當圓盤狀結構具有芳香族環之情況下,圓盤狀化合物能夠藉由基於分子之間的π-π相互作用形成堆疊結構來形成柱狀結構。 作為圓盤狀結構,具體而言,可舉出Angew.Chem.Int.Ed.2012,51,7990-7993或日本特開平7-306317號公報中所記載的聯三伸苯結構以及日本特開2007-2220號公報及日本特開2010-244038號公報中所記載的三取代苯結構等。
只要使用圓盤狀化合物作為環氧化合物,則可以獲得顯示高導熱性之導熱材料。作為其原因,認為與棒狀化合物僅能夠直線(一維)導熱的情況相對地,圓盤狀化合物能夠在法線方向上平面(二維)導熱,因此導熱路徑增加而導熱率得到提高。
上述圓盤狀化合物具有3個以上的環氧基為較佳。包含具有3個以上的環氧基之圓盤狀化合物之組成物的硬化物存在玻璃轉移溫度高且耐熱性高之傾向。 圓盤狀化合物所具有之環氧基的數量為8個以下為較佳,6個以下為更佳。
作為圓盤狀化合物的具體例,可舉出在C.Destrade et al.,Mol.Crysr.Liq.Cryst.,vol.71,page 111(1981);日本化學會編、季刊化學總說、No.22、液晶化學、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)及日本專利第4592225號中所記載之化合物等中將末端中的至少1個(較佳為3個以上)設為環氧基之化合物。 作為圓盤狀化合物,可舉出在Angew.Chem.Int.Ed.2012,51,7990-7993及日本特開平7-306317號公報中所記載的聯三伸苯結構以及日本特開2007-2220號公報及日本特開2010-244038號公報中所記載的3取代苯結構中將末端中的至少1個(較佳為3個以上)設為環氧基之化合物等。
・其他環氧化合物 作為除了上述環氧化合物以外的其他環氧化合物,例如可舉出由通式(DN)表示之環氧化合物。
[化學式4]
Figure 02_image007
在通式(DN)中,n DN表示0以上的整數,0~5為較佳,1為更佳。 R DN表示單鍵或2價的連接基。作為2價的連接基,-O-、-O-CO-、-CO-O-、-S-、伸烷基(碳數為1~10為較佳。)、伸芳基(碳數為6~20為較佳。)或包括該等組合之基團為較佳,伸烷基為更佳,亞甲基為更佳。
作為其他環氧化合物,除此以外,例如可舉出雙酚A、F、S、AD等作為環氧丙基醚之雙酚A型環氧化合物、雙酚F型環氧化合物、雙酚S型環氧化合物、雙酚AD型環氧化合物等;添加了氫之雙酚A型環氧化合物、添加了氫之雙酚AD型環氧化合物等;苯酚酚醛清漆型環氧丙基醚(苯酚酚醛清漆型環氧化合物)、甲酚酚醛清漆型環氧丙基醚(甲酚酚醛清漆型環氧化合物)、雙酚A酚醛清漆型環氧丙基醚等;二環戊二烯型環氧丙基醚(二環戊二烯型環氧化合物);二羥基戊二烯型環氧丙基醚(二羥基戊二烯型環氧化合物);聚羥基苯型環氧丙基醚(聚羥基苯型環氧化合物);苯聚羧酸型環氧丙酯(苯聚羧酸型環氧化合物);3,4:8,9-二環氧雙環[4.3.0]壬烷等脂環式環氧化合物及三酚甲烷型環氧化合物。 可以將上述各化合物中的環氧丙基醚基和/或環氧丙酯基中的1個或2個以上被二環氧丙胺基或二環氧丙胺基伸烷基(二環氧丙胺基亞甲基等)取代之化合物用作環氧化合物。 上述各化合物可以具有取代基。例如上述各化合物中所含有之芳香環基、環烷環基和/或伸烷基等可以具有除了環氧丙基醚基、環氧丙酯基、二環氧丙胺基和/或二環氧丙胺基伸烷基以外的取代基。
環氧化合物可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。
(含活性氫基的化合物) 環氧樹脂使環氧化合物與含活性氫基的化合物進行反應而形成為較佳。 含活性氫基的化合物為具有1個以上(較佳為2個以上,更佳為2~10個)之具有活性氫之基團(活性氫基)之化合物。 作為活性氫基,例如可舉出羥基、第一胺基或第二胺基及巰基等,其中,羥基為較佳。 含活性氫基的化合物為具有2個以上(較佳為3個以上,更佳為3~6個)之羥基之多元醇為較佳。
其中,與環氧化合物組合使用之含活性氫基的化合物為酚化合物為較佳。 亦即,本發明的組成物包含環氧化合物及酚化合物作為上述樹脂黏合劑或其前驅物為較佳。 酚化合物為具有1個以上(較佳為2個以上,更佳為3個以上,進一步較佳為3~6個)之酚性羥基之化合物。 從本發明的效果更優異之觀點考慮,作為酚化合物,可舉出由通式(P1)表示之化合物。
・由通式(P1)表示之化合物 以下示出通式(P1)。
[化學式5]
Figure 02_image009
在通式(P1)中,m1表示0以上的整數。 m1為0~10為較佳,0~3為更佳,0或1為進一步較佳,1為特佳。
在通式(P1)中,na及nc分別獨立地表示1以上的整數。 na及nc分別獨立地為1~4為較佳。
在通式(P1)中,R 1及R 6分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、羧酸基、硼酸基、醛基、烷基、烷氧基或烷氧基羰基。 上述烷基可以為直鏈狀,亦可以為支鏈狀。上述烷基的碳數為1~10為較佳。上述烷基可以具有取代基,亦可以不具有取代基。 上述烷氧基中之烷基部分及上述烷氧基羰基中之烷基部分與上述烷基相同。 R 1及R 6分別獨立地為氫原子或鹵素原子為較佳,氫原子或氯原子為更佳,氫原子為進一步較佳。
在通式(P1)中,R 7表示氫原子或羥基。 當R 7存在複數個之情況下,存在複數個之R 7可以分別相同亦可以不同。 當R 7存在複數個之情況下,存在複數個之R 7中的至少1個R 7表示羥基亦為較佳。
在通式(P1)中,L x1表示單鍵、-C(R 2)(R 3)-或-CO-,-C(R 2)(R 3)-或-CO-為較佳。 L x2表示單鍵、-C(R 4)(R 5)-或-CO-,-C(R 4)(R 5)-或-CO-為較佳。 R 2~R 5分別獨立地表示氫原子或取代基。 上述取代基分別獨立地為羥基、苯基、鹵素原子、羧酸基、硼酸基、醛基、烷基、烷氧基或烷氧基羰基為較佳,羥基、鹵素原子、羧酸基、硼酸基、醛基、烷基、烷氧基或烷氧基羰基為更佳。 上述烷基可以為直鏈狀,亦可以為支鏈狀。上述烷基的碳數為1~10為較佳。上述烷基可以具有取代基,亦可以不具有取代基。 上述烷氧基中之烷基部分及上述烷氧基羰基中之烷基部分與上述烷基相同。 上述苯基可以具有取代基,亦可以不具有取代基,當具有取代基之情況下,具有1~3個羥基為更佳。 R 2~R 5分別獨立地為氫原子或羥基為較佳,氫原子為更佳。 L x1及L x2分別獨立地為-CH 2-、-CH(OH)-、-CO-或-CH(Ph)-為較佳。 上述Ph表示可以具有取代基之苯基。 再者,在通式(P1)中,當R 4存在複數個之情況下,存在複數個之R 4可以分別相同亦可以不同。當R 5存在複數個之情況下,存在複數個之R 5可以分別相同亦可以不同。
在通式(P1)中,Ar 1及Ar 2分別獨立地表示苯環基或萘環基。 Ar 1及Ar 2分別獨立地為苯環基為較佳。
在通式(P1)中,Q a表示氫原子、烷基、苯基、鹵素原子、羧酸基、硼酸基、醛基、烷氧基或烷氧基羰基。 上述烷基可以為直鏈狀,亦可以為支鏈狀。上述烷基的碳數為1~10為較佳。上述烷基可以具有取代基,亦可以不具有取代基。 上述烷氧基中之烷基部分及上述烷氧基羰基中之烷基部分與上述烷基相同。 上述苯基可以具有取代基,亦可以不具有取代基。 Q a相對於Q a所鍵結之苯環基可以具有之羥基,在對位上鍵結為較佳。 Q a為氫原子或烷基為較佳。上述烷基為甲基為較佳。
再者,在通式(P1)中,當R 7、L x2和/或Q a存在複數個之情況下,存在複數個之R 7、L x2和/或Q a可以分別相同亦可以不同。
・由通式(Z)表示之化合物 酚化合物為具有三𠯤骨架之化合物亦為較佳。 酚化合物“具有三𠯤骨架”係指在化合物中具有1個以上(例如1~5個)的三𠯤環基。 作為這樣的酚化合物,可舉出由通式(Z)表示之化合物。
[化學式6]
Figure 02_image011
在上述通式(Z)中,當存在複數個由相同符號表示之基團之情況下,只要無特別說明,存在複數個之由相同符號表示之基團可以分別相同,亦可以不同。
在通式(Z)中,E 1~E 6分別獨立地表示單鍵、-NH-或-NR-。 R表示取代基。作為R所表示之取代基,例如可舉出碳數1~5的直鏈狀或支鏈狀的烷基。 E 1~E 6分別獨立地為-NH-或-NR-為較佳,-NH-為更佳。
通式(Z)中,B 1表示單鍵或k+1價的有機基。 B 2表示單鍵或l+1價的有機基。 B 3表示單鍵或m+1價的有機基。 B 4表示單鍵或n+1價的有機基。 上述k+1價的有機基、l+1價的有機基、m+1價的有機基及n+1價的有機基中的k、l、m及n的值與在通式(Z)中明示之k、l、m及n的值一致。 再者,當r為2以上且存在複數個之m的值不同之情況下,由B 3表示之m+1價的有機基中的m的值與顯示該B 3所鍵結之X 3的數量之m的值相同。
作為B 1~B 4所表示之有機基,例如可舉出從可以具有碳數1~20的雜原子的烴基去除j個氫原子而成之基團等。再者,j個係指k+1個、l+1個、m+1個或n+1個。 其中,作為去除j個氫原子之前的烴基,例如可舉出選自包括可以具有取代基之碳數1~20的脂肪族烴基、可以具有取代基之碳數3~20的脂肪族環基及可以具有取代基之碳數3~20的芳香環基之群組中之1以上的基團。又,相對於上述1以上的基團,進而可以為組合選自包括-O-、-S-、-CO-、-NR N-(R N為氫原子或取代基)及-SO 2-之群組中之2價的連接基的1以上而成之基團。 作為碳數1~20的脂肪族烴基,例如可舉出甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷及庚烷等。 作為碳數3~20的脂肪族環基,例如可舉出環己烷環基、環庚烷環基、降莰烷環基及金剛烷環基等。 作為碳數3~20的芳香環基,例如可舉出碳數6~20的芳香族烴基及碳數3~20的芳香族雜環基等。 作為碳數6~20的芳香族烴基,例如可舉出苯環、萘環、蒽環等,作為碳數3~20的芳香族雜環基,例如可舉出呋喃環、吡咯環、噻吩環、吡啶環、噻唑環、咔唑環、吲哚環及苯并噻唑環等。
在通式(Z)中,k、l、m及n分別獨立地表示0以上的整數。其中,k、l、r×m及n的合計為2以上,2~12的整數為較佳,4~8的整數為更佳。 再者,“r×m”中的m的值為能夠存在複數個之m的平均值。 k、l、m及n分別獨立地為0~5為較佳,1~2為更佳。 例如,k為1以上(例如1~2)為較佳,l為1以上(例如1~2)為較佳,m為1以上(例如1~2)為較佳,n為1以上(例如1~2)為較佳。 再者,當k為0之情況下,B 1不具有X 1。當l為0之情況下,B 2不具有X 2。當m為0之情況下,B 3不具有X 3。當n為0之情況下,B 4不具有X 4。 又,當B 1為單鍵之情況下,k為1。當B 2為單鍵之情況下,l為1。當B 3為單鍵之情況下,m為1。當B 4為單鍵之情況下,n為1。
L表示2價的有機基。 作為有機基,例如可舉出可以具有取代基之芳香環基、可以具有取代基之脂肪族烴基、可以具有取代基之脂肪族環基、-O-、-S-、-N(R N)-、-CO-及組合該等而成之基團。 R N表示取代基。作為R N所表示之取代基,例如可舉出碳數1~5的直鏈狀或支鏈狀的烷基等。 又,作為芳香環基、脂肪族烴基及脂肪族環基可以具有的取代基,例如可舉出碳數1~5的直鏈狀或支鏈狀的烷基等。
作為芳香環基,例如可舉出碳數6~20的芳香族烴基及碳數3~20的芳香族雜環基。 作為碳數6~20的芳香族烴基,例如可舉出苯環等單環式芳香環基;萘環及蒽環等多環式芳香環基等,作為碳數3~20的芳香族雜環基,例如可舉出呋喃環、吡咯環、噻吩環、吡啶環及噻唑環等單環式芳香環基;苯并噻唑環、咔唑環及吲哚環等多環式芳香環基等。 再者,關於作為L的芳香環基,可舉出從上述例示去除2個氫原子而成之基團。
作為脂肪族烴基,例如可舉出碳數1~12的伸烷基等,具體而言,可舉出亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、甲基伸己基及伸庚基等。
作為脂肪族環基,例如可舉出環己環基、環庚環基、降莰烷環基及金剛烷環基等。 再者,關於作為L的脂肪族環基,可舉出從上述例示去除2個氫原子而成之基團。
作為可以具有取代基之芳香環基、可以具有取代基之脂肪族烴基、可以具有取代基之脂肪族環基或者-O-、-S-、-NR N-或-CO-組合而成之基團,不僅為包括該等2個以上的組合之2價的連接基,而且亦可以為經由單鍵將相同種類的基團(例如,芳香環基)組合2個以上而成之2價的連接基。
在本發明中,從導熱材料的導熱性更加優異之觀點考慮,L的兩個末端為碳原子為較佳。末端的碳原子亦可以為環狀結構的一部分。 又,在本發明中,從導熱材料的導熱性更加優異之觀點考慮,上述通式(P2)中的L為具有選自包括可以具有取代基之2價的芳香環基、可以具有取代基之2價的脂肪族環基及可以具有碳數2以上的支鏈的伸烷基之群組中之至少一種之2價的有機基為較佳,從導熱性更加優異的理由考慮,具有可以具有取代基之2價的芳香環基之2價的有機基為更佳。
在通式(Z)中,r為0以上的整數。 r為0~20的整數為較佳,0~10的整數為更佳。
通式(Z)中,X 1~X 4分別獨立地表示具有酚性羥基之芳香環基。 “具有酚性羥基之芳香環基”為具有1個以上(例如1~4個)的直接與芳香環鍵結之羥基(酚性羥基)之芳香環基即可。上述芳香環基可以具有除了上述羥基以外的取代基,亦可以不具有除了上述羥基以外的取代基。上述芳香環基可以為單環亦可以為多環,作為環員原子亦可以具有雜原子。上述芳香環基的環員原子的數量為5~15為較佳,6~10為更佳,6為進一步較佳。 上述芳香環基為苯環基為較佳。 作為上述芳香環基除了上述羥基以外能夠具有之取代基,碳數1~6的取代基為較佳,碳數1~6的烴基為更佳,碳數1~6的直鏈狀或支鏈狀烷基為進一步較佳。
通式(Z)中,存在k個之X 1、存在l個之X 2、存在r×m個之X 3及存在n個之X 4中的至少1個為具有酚性羥基及配置於酚性羥基的鄰位之取代基之芳香環基亦為較佳。 再者,“r×m”中的m的值為能夠存在複數個之m的平均值。 又,“配置於鄰位之取代基”為碳數1~6的取代基為較佳,碳數1~6的烴基為更佳,碳數1~6的直鏈狀或支鏈狀烷基為進一步較佳。 換言之,由存在(k+l+r×m+n)個之X 1~X 4中的任一個表示之“具有酚性羥基之芳香環基”中的至少1個(較佳為30%以上,更佳為50%以上,進一步較佳為65%以上。較佳為100%以下,更佳為90%以下,進一步較佳為80%以下)可以表示“具有酚性羥基及配置於酚性羥基的鄰位之取代基之芳香環基”。
由X 1~X 4表示之具有酚性羥基之芳香環基中,除了“具有酚性羥基及配置於酚性羥基的鄰位之取代基之芳香環基”以外的芳香環基可以具有除了羥基(酚性羥基)以外的取代基,亦可以不具有除了羥基(酚性羥基)以外的取代基。 除了“具有酚性羥基及配置於酚性羥基的鄰位之取代基之芳香環基”以外的芳香環基例如可舉出羥基苯基。 由存在(k+l+r×m+n)個之X 1~X 4中的任一個表示之“具有酚性羥基之芳香環基”中的至少1個(例如1~2個)為除了“具有酚性羥基及配置於酚性羥基的鄰位之取代基之芳香環基”以外的芳香環基亦為較佳。 認為在由X 1~X 4表示之具有酚性羥基之芳香環基中,亦存在除了“具有酚性羥基及配置於酚性羥基的鄰位之取代基之芳香環基”以外的芳香環基,藉此作為化合物整體的對稱性破壞,化合物的熔點降低,提高由組成物形成之半硬化膜的處理性。
除此以外,作為酚化合物,例如苯三酚等苯多元醇、聯苯芳烷基型酚樹脂、酚酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂、芳香族烴甲醛樹脂改質酚樹脂、二環戊二烯酚加成型樹脂、酚芳烷基樹脂、由多價羥基化合物和甲醛合成之多價酚酚醛清漆樹脂、萘酚芳烷基樹脂、三羥甲基甲烷樹脂、四苯酚基乙烷樹脂、萘酚酚醛清漆樹脂、萘酚酚共縮酚醛清漆樹脂、萘酚甲酚共縮酚醛清漆樹脂、聯苯改質酚樹脂、聯苯改質萘酚樹脂、胺基三𠯤改質酚樹脂或含有烷氧基的芳香環改質酚醛清漆樹脂等亦為較佳。
酚化合物的羥基含量的下限值為3.0mmol/g以上為較佳,7.0mmol/g以上為更佳。上限值為25.0mmol/g以下為較佳,20.0mmol/g以下為更佳。 再者,上述羥基含量表示酚化合物1g所具有之羥基(較佳為酚性羥基)的數量。 又,酚化合物除了羥基以外亦可以具有能夠與環氧化合物進行聚合反應之含有活性氫的基團(羧酸基等)。酚化合物中的活性氫的含量(羥基及羧酸基等中之氫原子的合計含量)的下限值為3.0mmol/g以上為較佳,7.0mmol/g以上為更佳。上限值為25.0mmol/g以下為較佳,20.0mmol/g以下為更佳。 再者,上述活性氫的含量表示酚化合物1g所具有之活性氫原子的數量。
酚化合物的分子量的上限值為600以下為較佳,500以下為更佳,450以下為進一步較佳,400以下為特佳。下限值為110以上為較佳,300以上為更佳。
酚化合物可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。
當組成物包含環氧化合物和含活性氫基的化合物之情況下,環氧化合物的含量與含活性氫基的化合物的含量之比為環氧化合物的環氧基與含活性氫基的化合物中的活性氫基(較佳為羥基,更佳為酚性羥基)的當量比(“環氧基的數量”/“活性氫基的數量”)成為30/70~70/30之量為較佳,成為40/60~60/40之量為更佳,成為45/55~55/45之量為進一步較佳。 當組成物包含環氧化合物和/或含活性氫基的化合物之情況下,環氧化合物與含活性氫基的化合物的合計含量相對於總黏合劑成分為20~100體積%為較佳,60~100體積%為更佳,90~100體積%為進一步較佳。
本發明的組成物中,黏合劑成分(例如,黏合劑成分為由環氧化合物及酚化合物構成之情況下為其混合物)在120℃下的黏度(亦稱為“黏度X”)為10Pa・s以下為較佳,1Pa・s以下為更佳。上述黏度X的下限例如為0.001Pa・s以上。
又,當作為黏合劑成分含有環氧化合物及酚化合物之情況下,將酚化合物及環氧化合物以相對於環氧化合物中所含有之環氧基之酚化合物中所含有之羥基的當量比成為1之方式摻合之組成物T滿足上述黏度範圍亦為較佳。 再者,當黏合劑成分含有2種以上的酚化合物之情況下,組成物T亦同樣地含有2種以上的酚化合物。該情況下,組成物T所含有之2種以上的酚化合物的組成比與黏合劑成分中的2種以上的酚化合物的組成比相同。當黏合劑成分含有2種以上的環氧化合物之情況下亦相同。
黏度X及上述組成物T的黏度使用RheoStress RS6000(EKO INSTRUMENTS CO.,LTD.製造)在100~180℃的範圍下進行測量,採用讀取120℃下的黏度之值。在升溫速度為3℃/min、剪率為10(1/s)下進行測量。
<矽酮樹脂> 樹脂黏合劑(尤其,由樹脂黏合劑的前驅物形成之樹脂黏合劑)為矽酮樹脂亦為較佳。 在容易對導熱材料賦予柔軟性之觀點而言,作為樹脂黏合劑的矽酮樹脂為較佳。 作為矽酮樹脂,例如可舉出加成反應硬化型矽酮樹脂及縮合硬化型矽酮樹脂,加成反應硬化型矽酮樹脂為較佳。 本說明書中,將能夠形成矽酮樹脂之前驅物亦稱為聚矽氧化合物。 亦即,本發明的組成物作為黏合劑成分含有聚矽氧化合物亦為較佳。又,當矽酮樹脂藉由2以上的樹脂黏合劑的前驅物進行化學鍵結來形成之情況下,分別將該等2以上的樹脂黏合劑的前驅物亦稱為聚矽氧化合物。
矽酮樹脂為藉由作為黏合劑成分的以下所說明之聚矽氧化合物A及聚矽氧化合物B交聯而硬化者為較佳。
作為聚矽氧化合物A,使用具有2個以上的烯基之有機聚矽氧烷。具有2個以上的烯基之有機聚矽氧烷為具有2個以上的乙烯基之有機聚矽氧烷為較佳,在兩個末端上具有乙烯基之有機聚矽氧烷為更佳。 作為在兩個末端上具有乙烯基之有機聚矽氧烷,例如可舉出乙烯基兩個末端聚二甲基矽氧烷、乙烯基兩個末端聚苯基甲基矽氧烷、乙烯基兩個末端二甲基矽氧烷-二苯基矽氧烷共聚物、乙烯基兩個末端二甲基矽氧烷-苯基甲基矽氧烷共聚物及乙烯基兩個末端二甲基矽氧烷-二乙基矽氧烷共聚物。 具有2個以上的烯基之有機聚矽氧烷的重量平均分子量為4000~50000為較佳,7500~25000為更佳。 聚矽氧化合物A可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。
作為聚矽氧化合物B,能夠交聯上述聚矽氧化合物A即可,可舉出具有2個以上的羥基甲矽烷基(SiH)之化合物,具有2個以上的羥基甲矽烷基之聚有機矽氧烷(以下,亦稱為“含有羥基甲矽烷基之聚有機矽氧烷”)為較佳,具有3個以上(例如3~1000)的羥基甲矽烷基之聚有機矽氧烷為更佳。 作為含有羥基甲矽烷基之聚有機矽氧烷,例如可舉出甲基羥基矽氧烷-二甲基矽氧烷共聚物、聚甲基羥基矽氧烷、聚乙基羥基矽氧烷及甲基羥基矽氧烷-苯基甲基矽氧烷共聚物。該等可以在末端上具有羥基甲矽烷基亦可以不具有羥基甲矽烷基,例如兩個末端可以藉由三甲基甲矽烷基或三乙基甲矽烷基等被封閉。 含有羥基甲矽烷基之聚有機矽氧烷的重量平均分子量為800~5000為較佳,1500~4000為更佳。 本發明的組成物中,聚矽氧化合物B的含量相對於聚矽氧化合物A的100質量份為0.1~10質量份為較佳,0.2~7質量份為更佳,0.3~3質量份為進一步較佳。 聚矽氧化合物B可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。 本發明的組成物中,聚矽氧化合物A及聚矽氧化合物B可以局部進行反應。
組成物中,黏合劑成分的含量(較佳為組合環氧化合物及環氧化合物而使用之含有活性羥基之化合物的總含量或聚矽氧化合物的總含量)相對於組成物的總固體成分為5~90體積%為較佳。 其中,當組成物作為黏合劑成分含有組合環氧化合物及環氧化合物而使用之含有活性羥基之化合物之情況下,其含量相對於組成物的總固體成分為10~50體積%為更佳,20~45體積%為進一步較佳。 當組成物作為黏合劑成分含有聚矽氧化合物之情況下,其含量相對於組成物的總固體成分為20~85體積%為更佳,40~80體積%為進一步較佳。
〔硬化促進劑〕 組成物還可以包含硬化促進劑。 尤其,當組成物包含樹脂黏合劑的前驅物之情況下,包含用於由樹脂黏合劑的前驅物形成樹脂黏合劑的硬化促進劑為較佳。 關於所使用之硬化促進劑的種類,只要考慮樹脂黏合劑的前驅物的種類等而適當確定即可。
作為硬化促進劑,例如可舉出三鄰三膦、三苯基膦、三氟化硼胺錯合物及日本特開2012-67225號公報的0052段中所記載的化合物。又,亦可舉出如四苯基鏻四苯基硼酸鹽(TPP-K)、四苯基鏻四-對三硼酸鹽(TPP-MK)、四-正丁基鏻月桂酸鹽(TBP-LA)、雙(四-正丁基鏻)鄰苯四甲酸酯及四苯基鏻的雙(萘-2,3-二氧基)苯基矽酸鹽加成物的四級鏻系化合物(鏻鹽)等鎓鹽系硬化促進劑。除此以外,可舉出2-甲基咪唑(產品名稱;2MZ)、2-十一烷基咪唑(產品名稱;C11-Z)、2-十七烷基咪唑(產品名稱;C17Z)、1,2-二甲基咪唑(產品名稱;1.2DMZ)、2-乙基-4-甲基咪唑(產品名稱;2E4MZ)、2-苯基咪唑(產品名稱;2PZ)、2-苯基-4-甲基咪唑(產品名稱;2P4MZ)、1-苯甲基-2-甲基咪唑(產品名稱;1B2MZ)、1-苯甲基-2-苯基咪唑(產品名稱;1B2PZ)、1-氰基乙基-2-甲基咪唑(產品名稱;2MZ-CN)、1-氰基乙基-2-十一烷基咪唑(產品名稱;C11Z-CN)、1-氰基乙基-2-苯基咪唑偏苯三酸(產品名稱;2PZCNS-PW)、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑-(1’)]-乙基-s-三𠯤(產品名稱;2MZ-A)、2,4-二胺基-6-[2’-十一烷基咪唑-(1’)]-乙基-s-三𠯤(產品名稱;C11Z-A)、2,4-二胺基-6-[2’-乙基-4’-甲基咪唑-(1’)]-乙基-s-三𠯤(產品名稱;2E4MZ-A)、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑-(1’)]-乙基-s-三𠯤異三聚氰酸加成物(產品名稱;2MA-OK)、2-苯基-4,5-二羥基甲基咪唑(產品名稱;2PHZ-PW)、2-苯基-4-甲基-5-羥基甲基咪唑(產品名稱;2P4MHZ-PW)、1-氰基乙基-2-苯基咪唑(產品名稱;2PZ-CN)、2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三𠯤(產品名稱;2MZA-PW)及2,4-二胺基-6-[2’-甲基咪唑基-(1’)]-乙基-均三𠯤異三聚氰酸加成物(產品名稱;2MAOK-PW)等咪唑系硬化促進劑等(均為SHIKOKU CHEMICALS CORPORATION製)。進而,作為三芳基膦系的硬化促進劑,亦可舉出日本特開2004-43405號公報的0052段中所記載的化合物。作為將三苯硼烷添加到三芳基膦而成之磷系硬化促進劑,亦可舉出日本特開2014-5382的0024段中所記載的化合物。 該等硬化促進劑尤其當組成物作為樹脂黏合劑的前驅物含有環氧化合物之情況下使用為較佳。
此外,作為硬化促進劑,例如可舉出鉑系觸媒、鈀系觸媒及銠系觸媒等。 該等硬化促進劑尤其當組成物作為樹脂黏合劑的前驅物含有聚矽氧化合物(較佳為聚矽氧化合物A及聚矽氧化合物B這兩者)之情況下使用為較佳。
硬化促進劑可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。 例如,當組成物包含環氧化合物之情況下,硬化促進劑的含量相對於環氧化合物的總量為0.01~10體積%為較佳,0.10~5體積%為更佳。 又,例如當組成物含有聚矽氧化合物之情況下,硬化促進劑的含量相對於聚矽氧化合物的總量為0.1~200體積ppm為較佳,0.5~100體積ppm為更佳。 硬化促進劑的含量相對於組成物的總固體成分例如為0.000002~2體積%為較佳。
〔無機物〕 組成物還可以包含無機物。 上述無機物為除了本發明的表面修飾氮化硼粒子中所含有之氮化硼以外的無機物質。 上述無機物可以與表面修飾劑一同形成表面修飾無機物。作為上述表面修飾劑,例如能夠使用本發明的表面修飾氮化硼粒子中能夠含有之表面修飾劑。但是,上述表面修飾無機物為除本發明的表面修飾氮化硼粒子以外的物質。 作為無機物,例如可以使用自先前一直用作導熱材料的無機填充劑之任一種無機物。從導熱材料的導熱性及絕緣性更加優異之觀點考慮,無機物包含無機氮化物或無機氧化物為較佳,包含無機氮化物為更佳。
無機物的形狀並無特別限制,亦可以為粒子狀,亦可以為薄膜狀,或亦可以為板狀。粒子狀無機物的形狀可舉出米粒狀、球形狀、立方體狀、紡錘形狀、鱗片狀、凝聚狀及不規則形狀。
作為無機氧化物,例如可舉出氧化鋯(ZrO 2)、氧化鈦(TiO 2)、氧化矽(SiO 2)、氧化鋁(Al 2O 3)、氧化鐵(Fe 2O 3、FeO、Fe 3O 4)、氧化銅(CuO、Cu 2O)、氧化鋅(ZnO)、氧化釔(Y 2O 3)、氧化鈮(Nb 2O 5)、氧化鉬(MoO 3)、氧化銦(In 2O 3、In 2O)、氧化錫(SnO 2)、氧化鉭(Ta 2O 5)、氧化鎢(WO 3、W 2O 5)、氧化鉛(PbO、PbO 2)、氧化鉍(Bi 2O 3)、氧化鈰(CeO 2、Ce 2O 3)、氧化銻(Sb 2O 3、Sb 2O 5)、氧化鍺(GeO 2、GeO)、氧化鑭(La 2O 3)及氧化釕(RuO 2)等。 上述無機氧化物可以僅使用1種,亦可以使用2種以上。 無機氧化物為氧化鈦、氧化鋁或氧化鋅為較佳,氧化鋁為更佳。 無機氧化物亦可以為作為非氧化物所準備之金屬在環境下等氧化而產生之氧化物。
作為無機氮化物,例如可舉出氮化硼(BN)、氮化碳(C 3N 4)、氮化矽(Si 3N 4)、氮化鎵(GaN)、氮化銦(InN)、氮化鋁(AlN)、氮化鉻(Cr 2N)、氮化銅(Cu 3N)、氮化鐵(Fe 4N)、氮化鐵(Fe 3N)、氮化鑭(LaN)、氮化鋰(Li 3N)、氮化鎂(Mg 3N 2)、氮化鉬(Mo 2N)、氮化鈮(NbN)、氮化鉭(TaN)、氮化鈦(TiN)、氮化鎢(W 2N)、氮化鎢(WN 2)、氮化釔(YN)及氮化鋯(ZrN)等。 無機氮化物包含鋁原子、硼原子或矽原子為較佳,包含氮化鋁、氮化硼或氮化矽為更佳,包含氮化鋁或氮化硼為進一步較佳,包含氮化硼為特佳。 上述無機氮化物可以僅使用1種,亦可以使用2種以上。
無機物的大小並無特別限制,但是在無機物的分散性更加優異之觀點而言,無機物的平均粒徑為500μm以下為較佳,300μm以下為更佳,200μm以下為進一步較佳。下限並無特別限制,但是在處理性之觀點而言,10nm以上為較佳,100nm以上為更佳。 當使用市售品之情況下,無機物的平均粒徑採用目錄值。當沒有目錄值之情況下,關於上述平均粒徑,利用電子顯微鏡隨機選擇100個無機物,分別測量無機物的粒徑(長徑),並對它們進行算術平均來求出。
當組成物包含無機物之情況下,其含量相對於組成物的總固體成分為0.5~60體積%為較佳,1~50體積%為更佳,2~40體積%為進一步較佳。 無機物可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。
將本發明的表面修飾氮化硼粒子中所含有之氮化硼粒子及上述無機物亦統稱為無機成分。 組成物中,無機成分的含量相對於組成物的總固體成分為35體積%以上為較佳,50體積%以上為更佳,55體積%以上為進一步較佳。上述含量的上限小於100體積%,80體積%以下為較佳。又,尤其當黏合劑成分含有聚矽氧化合物之情況下,從導熱材料的剝離強度更優異之觀點考慮,上述含量的上限小於50體積%亦為較佳。 相對於無機成分的總質量,本發明的表面修飾氮化硼粒子中所含有之氮化硼粒子的含量為10~100體積%為較佳,25~100體積%為更佳,50~100體積%為進一步較佳。
〔溶劑〕 組成物還可以包含溶劑。 溶劑的種類並無特別限制,有機溶劑為較佳。作為有機溶劑,例如可舉出環戊酮、環己酮、乙酸乙酯、甲基乙基酮、二氯甲烷及四氫呋喃等。 當組成物含有溶劑之情況下,溶劑的含量為使組成物的固體成分濃度成為20~90體積%之量為較佳,成為30~80體積%之量為更佳,成為40~60體積%之量為進一步較佳。 亦即,當組成物含有溶劑之情況下,其含量相對於組成物的總量為10~80體積%為較佳,20~70體積%為更佳,20~70體積%為進一步較佳。 組成物可以實質上不含有溶劑,該情況下,組成物的固體成分濃度為98~100體積%為較佳,99~100體積%為更佳,99.5~100體積%為進一步較佳。
〔其他成分〕 組成物可以包含除了上述以外的其他成分。 作為其他成分,例如可舉出分散劑及聚合起始劑(光聚合起始劑或熱聚合起始劑等)。
〔組成物的製造方法〕 組成物的製造方法並無特別限制,能夠採用公知的方法,例如能夠將上述各種成分進行混合來製造。 在進行混合時,可以一次性混合各種成分,亦可以依序混合。 將成分進行混合之方法並無特別限制,能夠使用公知的方法。用於混合之混合裝置為液體分散機為較佳,例如可舉出自轉公轉混合機、高速旋轉剪切型攪拌機等攪拌機、膠磨機、輥磨機、高壓噴射式分散機、超音波分散機、珠磨機及均質機。混合裝置可以單獨使用1種,亦可以使用2種以上。可以在進行混合的前後和/或同時進行脫氣處理。
〔組成物的硬化方法〕 對本發明的組成物進行硬化處理而獲得導熱材料。 組成物的硬化方法並無特別限制,但是熱硬化反應為較佳。 進行熱硬化反應時的加熱溫度並無特別限制。例如,只要在50~250℃的範圍內適當選擇即可。又,在進行熱硬化反應時,可以實施複數個次溫度不同之加熱處理。 硬化處理對為薄膜狀或片狀之組成物進行為較佳。具體而言,例如只要將組成物塗佈成膜之後進行硬化反應即可。 在進行硬化處理時,在基材上塗佈組成物而形成塗膜之後使其硬化為較佳。此時,亦可以使不同之基團材與在基材上所形成之塗膜進一步接觸之後進行硬化處理。硬化後所獲得之硬化物(導熱材料)可以與基材的一側或兩側分離,亦可以不分離。 又,在進行硬化處理時,可以以在單獨的基材上塗佈組成物而分別形成塗膜並使所獲得之塗膜彼此接觸之狀態進行硬化處理。硬化後所獲得之硬化物(導熱材料)可以與基材的一側或兩側分離,亦可以不分離。 硬化處理時,亦可以進行沖壓加工。沖壓加工中所使用之加壓並無限制,例如可以使用平板沖壓,亦可以使用輥壓。 當使用輥壓之情況下,例如以2根輥對向之一對輥夾住在基材上形成塗膜而獲得之附塗膜的基材,一邊旋轉上述一對輥並使上述附塗膜基材通過,一邊向上述附塗膜的基材的膜厚方向施加壓力為較佳。關於上述附塗膜的基材,可以僅在塗膜的一表面上存在基材,亦可以在塗膜的2個表面上存在基材。上述附塗膜的基材在輥壓中可以僅通過一次,亦可以通過複數個次。 基於平板沖壓之處理和基於輥壓之處理可以僅實施一者,亦可以實施兩者。
又,硬化處理可以在將組成物形成為半硬化狀態之時點結束。在以將半硬化狀態的本發明的導熱材料與所使用之器件等接觸之方式配置之後,進而藉由加熱等進行硬化,亦可以進行本硬化。藉由上述本硬化時的加熱等,使器件與本發明的導熱材料接著亦為較佳。 關於包括硬化反應之導熱材料的製作,能夠參閱“高導熱性複合材料”(CMC出版,竹澤由高著)。
導熱材料的形狀並無特別限制,按照用途能夠成型成各種各樣之形狀。作為所成型之導熱材料的典型之形狀,例如可舉出片狀。 亦即,本發明導熱材料為導熱片亦為較佳。 又,本發明的導熱材料的導熱性可以為各向異性,亦可以為各向同性。
導熱材料為絕緣性(電絕緣性)為較佳。換言之,本發明的組成物為導熱性絕緣組成物為較佳。 例如,導熱材料在23℃且相對濕度65%中之體積電阻為10 10Ω・cm以上為較佳,10 12Ω・cm以上為更佳,10 14Ω・cm以上為進一步較佳。上限並無特別限制,但是通常為10 18Ω・cm以下。
本發明的導熱材料在導熱材料中的空隙(Void)等少為較佳,藉由下述式(X)求出之填充率高為較佳。 例如,導熱材料的填充率為90~100%為較佳,95~100%為更佳。 填充率(%)=膜密度/理論密度×100   式(X) 膜密度為實際獲得之導熱材料的密度,能夠藉由阿基米德法等測量。 再者,理論密度為假定導熱片不內含空隙(空隙)等而形成之情況之理想的導熱材料的密度,亦可以依據導熱材料中所含有之各成分的密度藉由計算來導出。 例如,當導熱材料作為無機物質僅含有表面修飾氮化硼粒子並且作為黏合劑樹脂含有環氧樹脂之情況下,亦可以將表面修飾氮化硼粒子的密度設為2.23g/cm 3,將除此以外的成分的密度設為1.30g/cm 3,依據用於形成導熱材料之組成物的固體成分的摻合進行計算來算出理論密度。 又,例如當導熱材料作為無機物質僅含有表面修飾氮化硼粒子並且作為黏合劑樹脂僅含有矽酮樹脂之情況下,亦可以將表面修飾氮化硼粒子的密度設為2.23g/cm 3,將除此以外的成分的密度設為1.00g/cm 3,依據用於形成導熱材料之組成物的固體成分的摻合進行計算來算出理論密度。
〔導熱材料的用途〕 導熱材料能夠用作散熱片等散熱材料,並且能夠使用於各種元件的散熱用途。更具體而言,在器件上配置包含本發明的導熱材料之導熱層來製作附導熱層之器件,從而能夠利用導熱層有效地對來自器件之發熱進行散熱。 導熱材料具有充分的導熱性且具有高耐熱性,因此適用於在個人電腦、普通家電及汽車等各種各樣之電子設備中所使用之功率半導體器件的散熱用途。 進而,導熱材料即使在半硬化狀態下亦具有充分的導熱性,因此亦能夠用作配置於各種裝置的構件間隙等的、用於光硬化的光難以到達之部位之散熱材料。又,接著性亦優異,因此亦能夠用作具有導熱性之接著劑。
導熱材料可以與除了由本組成物形成之構件以外的其他構件組合而使用。 例如,片狀的導熱材料(導熱片)亦可以與除了由本組成物形成之層以外的片狀的支撐體組合。 作為片狀的支撐體,可舉出塑膠薄膜、金屬薄膜或玻璃板。作為塑膠薄膜的材料,例如可舉出聚對酞酸乙二酯(PET)等聚酯、聚碳酸酯、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、聚胺酯、聚醯胺基、聚烯烴、纖維素衍生物及聚矽氧。作為金屬薄膜,可舉出銅薄膜。 [實施例]
以下,基於實施例對本發明進一步進行詳細說明。以下實施例所示之材料、使用量、比例、處理內容及處理步驟等,只要不脫離本發明的主旨便能夠適當地變更。藉此,本發明的範圍不應被以下所示之實施例做限定性解釋。
[表面修飾氮化硼粒子] 藉由以下所示之方法,製作了各實施例或比較例中所使用之表面修飾氮化硼粒子。
〔原材料名〕 <氮化硼粒子> 藉由對以下所示之原材料(氮化硼粒子、市售品)實施後述之處理,製作了各實施例或比較例中所使用之表面修飾氮化硼粒子。 ・氮化硼粒子A(平均粒徑:42μm、形狀:凝聚狀、比表面積:2m 2/g)
<矽烷偶合劑> 以下示出為了製造表面修飾氮化硼粒子而使用之矽烷偶合劑。 ・KBM-403:3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造) ・X-12-984S:聚合物型多官能環氧矽烷偶合劑(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造)
〔處理條件〕 在以下所示之處理條件中的任一個條件下,對氮化硼粒子(上述氮化硼粒子A)進行基於後述之製造方法之處理,獲得了表面修飾氮化硼粒子。 再者,當藉由任一個製造方法進行處理之情況下,亦針對所製造之表面氮化硼粒子的平均粒徑、形狀及比表面積與處理前的氮化硼粒子沒有實質性變化。
<製造方法A:在電漿處理之後進行矽烷偶合劑處理> 對氮化硼粒子150g使用SAKIGAKE-Semiconductor Co., Ltd.製造的“YHS-DΦS”在後段所示之表中所記載之處理時間下進行了真空電漿處理(氣體種類:O 2、壓力:30Pa、流量:10sccm、輸出:300W)。 在乙腈(100ml)中攪拌了所獲得之表面改質氮化硼粒子(50g)。上述乙腈中,進一步添加了後段的表中所記載之各矽烷偶合劑的水解製備液(1.25g)。將上述乙腈在室溫下攪拌3小時以進行了吸附處理。 過濾上述乙腈,用乙腈(100ml)清洗所獲得之過濾物,在40℃的烘箱中乾燥上述過濾物,藉此獲得了表面修飾氮化硼粒子。 再者,關於矽烷偶合劑的水解製備液,藉由將矽烷偶合劑(1g)、乙醇(500μl)、2-丙醇(500μl)、水(720μl)、乙酸(100μl)進行混合並攪拌1小時來進行了製備。在以下,除非另有說明,則矽烷偶合劑的水解製備液的配合亦相同。
<製造方法B:與真空電漿處理同時進行表面修飾處理> 對氮化硼粒子150g使用SAKIGAKE-Semiconductor Co., Ltd.製造的“YHS-DΦS”在後段所示之表中所記載之處理時間下進行了真空電漿處理(氣體種類:TEOS/O 2、壓力:70Pa、輸出:300W),獲得了表面修飾氮化硼粒子。(TEOS:四乙氧基矽烷)
<製造方法C:與大氣壓電漿處理同時進行表面修飾處理> 對氮化硼粒子100g使用J-SCIENCE LAB CO.,Ltd.製造的“PLASMA DRUM”在後段所示之表中所記載之處理時間下進行大氣壓電漿處理(氣體種類:O 2/Ar/TEOS=1/8/1(體積比)、壓力:1000~1100Pa、輸出:150W),獲得了表面修飾氮化硼粒子。
<製造方法D:在煅燒處理之後進行矽烷偶合劑處理> 使用Yamato Scientific co., ltd.製造的“FP410”,在大氣中在850℃下對氮化硼粒子加熱了8小時。 在乙腈(100ml)中攪拌了所獲得之表面改質氮化硼粒子(50g)。上述乙腈中,進一步添加了後段的表中所記載之矽烷偶合劑的水解製備液(1.25g)。將上述乙腈在室溫下攪拌3小時以進行了吸附處理。 過濾上述乙腈,用乙腈(100ml)清洗所獲得之過濾物,在40℃的烘箱中乾燥上述過濾物,藉此獲得了表面修飾氮化硼粒子。
〔原子濃度比(O/B比、Si/B比)〕 使用X射線光電子能譜裝置(Ulvac-PHI公司製:Versa Probe II),在說明書中上述之條件下分別測量了表面修飾氮化硼粒子(或未處理的氮化硼粒子)的表面中的氧原子濃度、硼原子濃度及矽原子(單位均為原子%)。 從所獲得之結果,計算了表面修飾氮化硼粒子(或未處理的氮化硼粒子)的表面中的氧原子濃度與硼原子濃度之原子濃度比(O/B比、氧原子濃度(原子%)/硼原子濃度(原子%))及矽原子濃度與硼原子濃度之原子濃度比(Si/O比、矽原子濃度(原子%)/硼原子濃度(原子%))。
〔由式(1)求出之D值(XRD 峰值比)〕 對表面修飾氮化硼粒子(或未處理的氮化硼粒子)進行X射線衍射測量,並且藉由下述式(1)求出了D值。 式(1):D值=B(OH) 3(002)/BN(002) A.               B(OH) 3(002):來自於藉由X射線衍射而測量之具有三斜晶系空間群組之氫氧化硼的(002)面之峰值強度 B.               BN(002):來自於藉由X射線衍射而測量之具有六方晶系空間群組之氮化硼的(002)面之峰值強度
[組成物] 使用上述表面修飾氮化硼粒子或未處理的氮化硼粒子,製備了組成物(導熱材料形成用組成物)。 以下示出組成物的特徵及使用組成物實施之試驗方法等。
〔各種成分〕 以下示出各實施例及比較例的組成物中所使用之各種成分。 再者,關於氮化硼粒子及表面修飾氮化硼粒子如上述,因此省略記載。
<黏合劑樹脂或其前驅物(黏合劑成分)> 以下示出實施例及比較例中所使用之黏合劑樹脂或其前驅物(黏合劑成分)。 再者,以下的A-1相當於環氧化合物,B-1及B-2相當於酚化合物,C-1相當於聚矽氧化合物。
[化學式7]
Figure 02_image013
・C-1:KE-1012 A/B(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造、混合A液及B液使其硬化,能夠形成矽酮樹脂)
<硬化促進劑> 作為硬化促進劑,使用了TPP(三苯膦)。
<溶劑> 以下示出了實施例及比較例中所使用之溶劑。 ・CPO:環戊酮 ・甲苯
〔組成物的製備〕 藉由以下所示之方法製備了組成物。 以下示出了作為黏合劑成分含有環氧化合物及酚化合物之組成物及含有聚矽氧化合物之組成物各自的製備方法。
<含有環氧化合物及酚化合物之組成物的製備> 製備了以當量(體系中的環氧化合物的環氧基的數量與酚化合物的羥基的數量相等之量)摻合下述表所示之環氧化合物與酚化合物的組合之混合物。 依序混合上述混合物、溶劑及硬化促進劑之後,添加表面修飾氮化硼粒子(或未處理的氮化硼粒子),獲得了混合液。利用自轉公轉混合機(THINKY公司製、Awatori NetaroARE-310)對所獲得之混合液進行5分鐘的處理,從而獲得了各實施例或各比較例的組成物(導熱材料形成用組成物)。 再者,上述未處理的氮化硼粒子係用於製造表面修飾氮化硼粒子之氮化硼粒子A其本身。
再者,溶劑的添加量設為組成物的固體成分濃度成為42.5體積%之量。 硬化促進劑的添加量設為組成物中的硬化促進劑的含量相對於環氧化合物的含量成為3體積%之量。 組成物中的黏合劑成分(環氧化合物及酚化合物)與硬化促進劑的總含量調整為相對於所形成之導熱材料的總體積之來自於黏合劑成分及硬化促進劑之成分的總含量(體積%)成為37.0體積%。 再者,相對於組成物中的總固體成分之黏合劑成分與硬化促進劑的總含量(體積%)實質上與相對於所形成之導熱材料的總體積之來自於黏合劑成分及硬化促進劑之成分的總含量(體積%)相同。 組成物中的表面修飾氮化硼粒子(或未處理的氮化硼粒子)的含量調整為相對於所形成之導熱材料的總體積之表面修飾氮化硼粒子(或未處理的氮化硼粒子)的含量(體積%)成為63.0體積%。 再者,相對於組成物中的總固體成分之表面修飾氮化硼粒子(或未處理的氮化硼粒子)的含量(體積%)實質上與相對於所形成之導熱材料的總體積之表面修飾氮化硼粒子(或未處理的氮化硼粒子)的含量(體積%)相同。
<含有聚矽氧化合物之組成物的製備> 獲得了以1:1(體積比)摻合黏合劑成分C-1(KE-1012 A/B)的A劑及B劑之混合物。此外,依據所期望向上述混合物添加了作為溶劑的甲苯。 向上述混合物添加表面修飾氮化硼粒子(或未處理的氮化硼粒子),獲得了混合液。利用自轉公轉混合機(THINKY公司製、Awatori NetaroARE-310)對所獲得之混合液進行10分鐘的處理,從而獲得了各實施例或各比較例的組成物(導熱材料形成用組成物)。 再者,上述未處理的氮化硼粒子係用於製造表面修飾氮化硼粒子之氮化硼粒子A其本身。 當依據所期望向上述混合物添加作為溶劑的甲苯之情況下,甲苯的添加量設為組成物(導熱材料形成用組成物)的固體成分濃度成為55體積%之量。
〔評價〕 〔黏度X〕 當組成物為含有環氧化合物及酚化合物之組成物之情況下,進行了藉由以下所示之方法的黏度測量。 以相對於環氧化合物中所含有之環氧基之酚化合物中所含有之羥基的當量比(羥基的數量/環氧基的數量)成為1的方式摻合各組成物中的環氧化合物及酚化合物,用研缽將各粉體碾碎而充分混合。使用RheoStress RS6000(EKO INSTRUMENTS CO.,LTD.製)在100℃~180℃的範圍內測量所獲得之混合物的黏度,讀取了120℃下的黏度。在升溫速度為3℃/min、剪率為10(1/s)下進行了測量。 依據下述基準區分所測量之黏度值(黏度X)進行了評價。
(評價標準) “A”:1Pa・s以下 “B”:超過1Pa・s且為10Pa・s以下 “C”:超過10Pa・s 再者,所有黏度X均為0.001Pa・s以上。
〔導熱性〕 <導熱材料的製作> 藉由以下所示之方法使用各組成物製作導熱材料,對所獲得之導熱材料的導熱性進行了評價。 以下示出了作為黏合劑成分含有環氧化合物及酚化合物之組成物及含有聚矽氧化合物之組成物各自的導熱材料的製作方法。
(使用含有環氧化合物及酚化合物之組成物之導熱材料的製作) 使用敷貼器,將各實施例或各比較例的組成物均勻地塗佈於離型處理之聚酯薄膜的離型面上,在120℃下放置5分鐘,獲得了塗膜。 進而將新的上述聚酯薄膜以離型面對向的方式貼合於這樣獲得之附塗膜之薄膜的塗膜上,獲得了具有“聚酯薄膜-塗膜-聚酯薄膜”的構成之積層體。 對上述積層體進行了輥壓處理。在空氣下在熱壓(熱板溫度180℃、壓力20MPa下處理了5分鐘之後,進而在常壓下以180℃90分鐘)下對輥壓後的積層體進行了處理。剝離上述積層體的兩面的聚酯薄膜,獲得了導熱片(硬化之塗膜、平均膜厚200μm)。 利用使用各組成物所獲得之每個導熱片(導熱材料)實施了導熱性評價。
(使用了含有聚矽氧化合物之組成物之導熱材料的製作) 使用敷貼器,將各實施例或各比較例的組成物以成為1mm厚的方式均勻地塗佈於離型處理之聚酯薄膜的離型面上,在80℃下放置30分鐘,獲得了塗膜。 進而將新的上述聚酯薄膜以離型面對向的方式貼合於這樣獲得之附塗膜之薄膜的塗膜上,獲得了具有“聚酯薄膜-塗膜-聚酯薄膜”的構成之積層體。 在空氣下在如所獲得之導熱片(導熱材料)的厚度成為500μm的條件下對上述積層體進行了熱壓(熱板溫度100℃)。剝離上述積層體的兩面的聚酯薄膜,獲得了導熱片(硬化之塗膜、平均膜厚500μm)。 利用使用各組成物所獲得之每個導熱片(導熱材料)實施了導熱性評價。
<導熱率(W/m・k)測量> 針對分別使用作為黏合劑成分含有環氧化合物及酚化合物之組成物與含有聚矽氧化合物(矽酮樹脂的前驅物)之組成物製作之導熱片(導熱材料),藉由以下所示之方法測量了導熱率。 (1)使用NETZSCH公司製的“LFA467”,並藉由雷射閃光法測量了導熱材料的厚度方向上的熱擴散係數。 (2)使用METTLER TOLEDO公司製的天秤“XS204”,並藉由阿基米德法(使用“固體比重測量套組”)測量了導熱材料的比重。 (3)使用Seiko Instruments Inc.製的“DSC320/6200”,在10℃/分鐘的升溫條件下,求出了25℃下之導熱材料的比熱。 (4)所獲得之熱擴散係數乘以比重及比熱,藉此計算出導熱材料的導熱率。
(評價標準) 按照下述標準區分所測量之導熱率,評價了膜厚方向的導熱性。 “A+”:18W/m・K以上 “A”:15W/m・K以上且小於18W/m・K “B”:10W/m・K以上且小於15W/m・K “C”:8W/m・K以上且小於10W/m・K “D”:5W/m・K以上且小於8W/m・K “E”:3W/m・K以上且小於5W/m・K “F”:小於3W/m・K
〔剝離強度(銅箔剝離接著性)〕 使用各實施例或各比較例的組成物藉由以下所示之方法製作附銅箔之鋁基底基板,對所獲得之附銅箔之鋁基底基板進行下述剝離試驗,評價了導熱片的剝離強度。 以下示出了作為黏合劑成分含有環氧化合物及酚化合物之組成物及含有聚矽氧化合物之組成物各自的附銅箔之鋁基底基板的製作方法。
(使用含有環氧化合物及酚化合物之組成物之附銅箔之鋁基底基板的製作) 使用敷貼器,將具有後段所示之表中所記載之摻合之各實施例或各比較例的組成物均勻地塗佈於離型處理之PET薄膜的離型面上,在120℃下放置5分鐘,獲得了塗膜。 製作2片這樣的附塗膜之PET薄膜,藉由塗膜面彼此貼合2片附塗膜之PET薄膜彼此之後,在空氣下進行熱壓(以熱板溫度120℃、壓力20MPa進行1分鐘處理),藉此獲得了半硬化膜。從所獲得之半硬化膜剝離聚酯薄膜,在鋁板與銅箔之間夾持上述半硬化膜,在空氣下以熱壓(在熱板溫度180℃、壓力10MPa下進行5分鐘處理之後,進而在常壓下以180℃90分鐘)進行處理,獲得了附銅箔之鋁基底基板。
(使用了含有聚矽氧化合物之組成物之導熱材料的製作) 使用敷貼器,將各實施例或各比較例的組成物以成為1mm厚的方式均勻地塗佈於鋁板上,在80℃下放置30分鐘,獲得了塗膜。 進而將銅箔貼合於這樣獲得之附塗膜之鋁板的塗膜上,獲得了具有“鋁板-塗膜-銅箔”的構成之積層體。 在空氣下在以塗膜部的厚度成為500μm的條件下對上述積層體進行熱壓(熱板溫度100℃),獲得了附銅箔之鋁基底基板。該附銅箔之鋁基底基板為具有“鋁板-導熱片-銅箔”的構成之積層體,導熱片(硬化之塗膜)的平均膜厚為500μm。
〔剝離強度〕 按照記載於JIS C 6481之常態下的剝離強度的測量方法測量了所獲得之附銅箔之鋁基底基板的銅箔剝離強度。 再者,測量剝離強度時的破壞的形態均為由組成物形成之導熱片層的凝聚破壞。
(評價標準) 按照下述標準區分所測量之剝離強度,評價了接著性。 “A++”:5.0N/cm以上 “A+”:4.5N/cm以上且小於5.0N/cm “A”:4.0N/cm以上且小於4.5N/cm “B”:3.0N/cm以上且小於4.0N/cm “C”:2.5N/cm以上且小於3.0N/cm “D”:小於2.5N/cm
〔薄片填充率〕 將藉由上述〔導熱性〕的項目中所示之方法製作之導熱片切成10mm×10mm的尺寸,藉由阿基米德法測量導熱片的密度,將該值設為膜密度(g/cm 3)。 使用藉由上述評價方法獲得之膜密度,由式(X)求出了導熱片的填充率(%)。 填充率(%)=膜密度/理論密度×100   式(X) 再者,理論密度為假設導熱片不內含空隙(空隙)等而形成之情況之理想的導熱片的密度。 具體而言,當導熱片使用含有環氧化合物及酚化合物之組成物形成之情況下,將表面修飾氮化硼粒子(或未處理的氮化硼粒子)的密度設為2.23g/cm 3,將除此以外的成分的密度設為1.30g/cm 3,依據組成物的固體成分的摻合進行計算來算出了理論密度。 當導熱片使用含有聚矽氧化合物之組成物形成之情況下,將表面修飾氮化硼粒子(或未處理的氮化硼粒子)的密度設為2.23g/cm 3,將除此以外的成分的密度設為1.00g/cm 3,依據組成物的固體成分的摻合進行計算來算出了理論密度。
〔結果〕 以下的表1及表2中表示各實施例或比較例中的表面修飾氮化硼粒子的特徵、組成物的摻合的特徵及試驗結果。 表中,“製造方法”欄表示用於製造組成物之表面修飾氮化硼粒子藉由上述製造方法A~D中的哪一個方法製作。 “處理條件”欄表示對用作原材料之氮化硼粒子進行何種處理來獲得表面修飾氮化硼粒子。“處理條件”欄中,“真空”的記載表示進行真空電漿處理。“大氣壓”的記載表示進行大氣壓電漿處理。“煅燒”的記載表示進行煅燒處理。“未處理”的記載表示將作為原材料表示之未處理的氮化硼粒子(氮化硼粒子A)直接用於製備組成物。 “氣體種類”欄表示當進行電漿處理(真空電漿處理或大氣壓電漿處理)之情況下,所使用之處理氣體的種類。 “處理強度”欄當進行電漿處理(真空電漿處理或大氣壓電漿處理)之情況下表示其輸出(單位:W),當進行煅燒處理之情況下表示其處理溫度(單位:℃)。 “處理時間[h]”欄表示進行電漿處理或煅燒處理之時間的長度(單位:小時)。 “矽烷偶合劑”欄表示用於表面修飾之矽烷偶合劑的種類。 “粒子的參數”欄表示提供於製備各實施例或比較例的組成物之表面修飾氮化硼粒子(或未處理的氮化硼粒子)的特徵。“XPS O/B比”欄表示藉由XPS(X射線光電子能譜分析)分析表面修飾氮化硼粒子(或未處理的氮化硼粒子)的表面來檢測出之氧原子濃度與硼原子濃度之原子濃度比。“XPS Si/B比”欄表示藉由XPS(X射線光電子能譜分析)分析表面修飾氮化硼粒子(或未處理的氮化硼粒子)的表面來檢測出之矽及氧原子濃度與硼原子濃度之原子濃度比。“XRD 峰值比”欄表示由上述式(1)求出之D值。 “表面修飾氮化硼粒子或未處理的氮化硼粒子”欄中的“量[%]”欄表示相對於所形成之導熱材料的總體積之來自於表面修飾氮化硼粒子(或未處理的氮化硼粒子)之成分的總含量(體積%)。 “黏合劑成分及硬化促進劑”欄表示提供於製備各實施例或比較例的組成物之環氧化合物、酚化合物及聚矽氧化合物的種類。又,當組成物含有環氧化合物及酚化合物之情況下,進而表示所使用之硬化促進劑的種類及黏合劑成分的黏度X(關於黏度X如上述)。 此外,“黏合劑成分及硬化促進劑”欄中的“量[%]”欄表示相對於所形成之導熱材料的總體積之來自於黏合劑成分及硬化促進劑之成分的總含量(體積%)。 “溶劑”欄表示提供於製備各實施例或比較例的組成物之溶劑的種類及使用溶劑時的組成物的固體成分濃度(體積%)。 再者,比較例2中,所獲得之導熱材料(導熱片)過於脆而無法進行剝離強度的評價。 比較例3中,無法形成導熱片。
[表1]
   表面修飾氮化硼粒子 或未處理的氮化硼粒子 黏合劑成分 及硬化促進劑 溶劑 薄片填充率 [%] 評價結果
製造條件 粒子的參數 量 [%] 環氧化合物 酚化合物 硬化促進劑 黏度X 量 [%] 種類 固體成分濃度 [體積%] 導熱率 剝離強度
製造方法 處理條件 氣體種類 處理強度 處理時間 矽烷偶合劑 XPS O/B比 XPS Si/B比 XRD 峰值比
實 施 例 1 A 真空 O2 300W 2 KBM-403 0.23 0.020 0.002 63.0 A-1 B-1 TPP A 37.0 CPO 42.5 100 A+ A+
2 A 真空 O2 300W 2 KBM-403 0.23 0.020 0.002 63.0 A-1 B-2 TPP C 37.0 CPO 42.5 98 A A++
3 A 真空 O2 300W 2 X-12-984S 0.25 0.010 0.002 63.0 A-1 B-2 TPP C 37.0 CPO 42.5 96 A A+
4 C 大氣壓 O2/Ar /TEOS 150W 12 - 0.28 0.026 0.002 63.0 A-1 B-1 TPP A 37.0 CPO 42.5 98 A A++
5 B 真空 O2 /TEOS 200W 2 - 0.21 0.019 0.003 63.0 A-1 B-1 TPP A 37.0 CPO 42.5 97 A A+
6 C 大氣壓 O2/Ar /TEOS 150W 6 - 0.17 0.016 0.000 63.0 A-1 B-1 TPP A 37.0 CPO 42.5 96 A A
7 B 真空 O2 /TEOS 200W 1 - 0.16 0.011 0.001 63.0 A-1 B-1 TPP A 37.0 CPO 42.5 99 A A
比 較 例 1 - 未處理 - - - - 0.02 0.000 0.000 63.0 A-1 B-1 TPP A 37.0 CPO 42.5 99 A D
2 D 煅燒 - 850℃ 8 KBM-403 0.24 0.012 0.014 63.0 A-1 B-1 TPP A 37.0 CPO 42.5 91 D 無法評價
[表2]
   表面修飾氮化硼粒子 或未處理的氮化硼粒子 黏合劑成分 及硬化促進劑 溶劑 薄片填充率 [%] 評價結果
製造條件 粒子的參數 量 [%] 種類 量 [%] 種類 固體成分濃度 [體積%] 導熱率 剝離強度
製造方法 處理條件 氣體種類 處理強度 處理時間 矽烷偶合劑 XPS O/B比 XPS Si/B比 XRD 峰值比
實 施 例 8 B 真空 O2 300W 2 KBM-403 0.23 0.020 0.002 50.0 C-1 50.0 甲苯 55 90 D A+
9 B 真空 O2 300W 2 KBM-403 0.23 0.020 0.002 45.0 C-1 55.0 - 100 100 E A++
10 B 真空 O2 300W 2 KBM-403 0.23 0.020 0.002 36.0 C-1 64.0 - 100 100 E A++
比 較 例 3 - 未處理 - - - - 0.02 0.000 0.000 45.0 C-1 55.0 - 100 無法成膜
4 - 未處理 - - - - 0.02 0.000 0.000 36.0 C-1 64.0 - 100 90 F B
由表所示之結果確認到,藉由本發明的表面修飾氮化硼粒子能夠解決本發明的課題。 具體而言,由實施例1~7與比較例1~2的比較確認到,使用含有本發明的表面修飾氮化硼粒子之組成物之導熱材料的剝離強度優異。又,亦確認到當導熱材料的黏合劑樹脂為環氧樹脂之情況下,基於本發明的表面修飾氮化硼粒子之導熱材料的導熱性的改善效果良好。 又,實施例8~10與比較例3~4的比較中,確認到使用含有本發明的表面修飾氮化硼粒子之組成物之導熱材料的剝離強度優異。又,亦確認到當導熱材料的黏合劑樹脂為矽酮樹脂之情況下,基於本發明的表面修飾氮化硼粒子之導熱材料的導熱性的改善效果亦良好。 尤其,依據實施例10與比較例4的比較,確認到當使用本發明的表面修飾氮化硼粒子的導熱材料之情況與使用未處理的氮化硼粒子之情況相比,所獲得之導熱材料的導熱性更優異。可推測這是因為藉由對本發明的表面修飾氮化硼粒子充分進行表面修飾,表面修飾氮化硼粒子良好地分散於矽酮樹脂中,與使用通常的氮化硼粒子之情況相比,進而提高導熱材料的導熱性。
其中,確認到當藉由XPS分析表面修飾氮化硼粒子而檢測出之氧原子濃度與硼原子濃度之原子濃度比為0.20以上之情況下,所獲得之導熱材料的剝離強度更優異(參閱實施例1、4~7的比較等)。
確認到當藉由XPS分析表面修飾氮化硼粒子而檢測出之矽原子濃度與硼原子濃度之原子濃度比為0.020以上之情況下,所獲得之導熱材料的剝離強度或導熱率更優異(參閱實施例1、4~7的比較、實施例2~3的比較等)。
確認到當含有環氧化合物及酚化合物之黏合劑成分的黏度X為10Pa・s以下(較佳為1Pa・s以下)之情況下,所獲得之導熱材料的導熱性更優異(參閱實施例1~2的比較等)。 確認到當環氧化合物具有三𠯤骨架之情況下,所獲得之剝離強度更優異(參閱實施例1~2的比較等)。
確認到組成物的總固體成分中,當表面修飾氮化硼粒子的含量為50體積%以上之情況下,導熱材料的導熱率更優異(參閱實施例8~10的比較等)。 確認到組成物的總固體成分中,當表面修飾氮化硼粒子的含量小於50體積%之情況下,導熱材料的剝離強度更優異(參閱實施例8~10的比較等)。
無。

Claims (12)

  1. 一種表面修飾氮化硼粒子,其含有氮化硼粒子及吸附於前述氮化硼粒子的表面上之表面修飾劑,前述表面修飾氮化硼粒子中, 藉由X射線光電子能譜分析檢測之表面中的、氧原子濃度與硼原子濃度之原子濃度比亦即O/B比為0.12以上,矽原子濃度與硼原子濃度之原子濃度比亦即Si/B比為0.010以上,並且 由下述式(1)求出之D值為0.010以下, 式(1):D值=B(OH) 3(002)/BN(002), B(OH) 3(002):來自於藉由X射線衍射而測量之具有三斜晶系空間群組之氫氧化硼的(002)面之峰值強度, BN(002):來自於藉由X射線衍射而測量之具有六方晶系空間群組之氮化硼的(002)面之峰值強度。
  2. 如請求項1所述之表面修飾氮化硼粒子,其中 前述O/B比為0.20以上。
  3. 如請求項1或請求項2所述之表面修飾氮化硼粒子,其中 前述Si/B比為0.020以上。
  4. 一種表面修飾氮化硼粒子之製造方法,其為請求項1至請求項3之任一項所述之表面修飾氮化硼粒子之製造方法,前述製造方法包括: 對氮化硼粒子進行電漿處理之步驟;及 將矽烷偶合劑吸附於進行了前述電漿處理之前述氮化硼粒子而獲得表面修飾氮化硼粒子之步驟。
  5. 一種表面修飾氮化硼粒子之製造方法,其為請求項1至請求項3之任一項所述之表面修飾氮化硼粒子之製造方法,前述製造方法包括 在由下述通式(1)表示之化合物的氣體的存在下對氮化硼粒子進行電漿處理而獲得表面修飾氮化硼粒子之步驟, Si(OR) 4(1), 通式(1)中,4個R分別獨立地表示甲基或乙基。
  6. 一種導熱材料形成用組成物,其含有請求項1至請求項3之任一項所述之表面修飾氮化硼粒子及樹脂黏合劑或其前驅物。
  7. 如請求項6所述之導熱材料形成用組成物,其中 前述樹脂黏合劑或其前驅物含有選自包括環氧化合物及聚矽氧化合物之群組中之1種以上。
  8. 如請求項6或請求項7所述之導熱材料形成用組成物,其中, 前述樹脂黏合劑或其前驅物包含環氧化合物及酚化合物。
  9. 如請求項6或請求項7所述之導熱材料形成用組成物,其中 前述樹脂黏合劑或其前驅物含有聚矽氧化合物。
  10. 一種導熱材料,其使請求項6至請求項9之任一項所述之導熱材料形成用組成物硬化而獲得。
  11. 一種導熱片,其由請求項10所述之導熱材料形成。
  12. 一種附導熱層之器件,其具有器件及配置於前述器件上且包含請求項11所述之導熱片之導熱層。
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