JP7730711B2 - Curable composition, method for producing composite particles, thermally conductive material, thermally conductive sheet, and device with thermally conductive layer - Google Patents
Curable composition, method for producing composite particles, thermally conductive material, thermally conductive sheet, and device with thermally conductive layerInfo
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Description
本発明は、硬化性組成物、複合粒子の製造方法、熱伝導材料、熱伝導シート及び熱伝導層付きデバイスに関する。 The present invention relates to a curable composition, a method for producing composite particles, a thermally conductive material, a thermally conductive sheet, and a device with a thermally conductive layer.
パーソナルコンピュータ、一般家電及び自動車等の様々な電気機器に用いられているパワー半導体デバイスは、近年、小型化が急速に進んでいる。小型化に伴い高密度化されたパワー半導体デバイスから発生する熱の制御が困難になっている。
このような問題に対応するため、パワー半導体デバイスからの放熱を促進する熱伝導材料が用いられている。
例えば、特許文献1には、熱伝導材料を形成するための硬化性組成物として、特定の球状窒化ホウ素微粉末を含むものが開示されている。
Power semiconductor devices used in various electrical equipment such as personal computers, general home appliances, and automobiles have been rapidly becoming smaller in size in recent years. As the size of these devices has increased, it has become more difficult to control the heat generated by these devices.
To address this issue, thermally conductive materials are used to promote heat dissipation from power semiconductor devices.
For example, Patent Document 1 discloses a curable composition for forming a thermally conductive material, which contains a specific spherical boron nitride fine powder.
硬化性組成物を用いて形成される熱伝導材料において、熱伝導性及びピール(剥離)強度の両方に優れることが求められている。ピール強度とは、熱伝導材料を、熱を移動させる対象物(被着材)に接着させた際に、ピール強度が十分に高くなることを意味する。以下、上記ピール強度が高いことを密着性に優れるともいう。 Thermal conductive materials formed using curable compositions are required to have both excellent thermal conductivity and peel strength. Peel strength means that the peel strength is sufficiently high when the thermal conductive material is adhered to an object (adherend) to which heat is to be transferred. Hereinafter, high peel strength is also referred to as excellent adhesion.
本発明者らは、特許文献1に記載された硬化性組成物について検討したところ、形成される熱伝導材料の熱伝導性及び密着性の両立が困難であることを知見した。 The inventors of the present invention have studied the curable composition described in Patent Document 1 and have found that it is difficult to achieve both thermal conductivity and adhesion in the resulting thermally conductive material.
以上を鑑みて、本発明は、熱伝導性に優れ、密着性にも優れる熱伝導材料を形成できる硬化性組成物の提供を課題とする。
また、本発明は、上記硬化性組成物に関する、複合粒子の製造方法、熱伝導材料、熱伝導シート及び熱伝導層付きデバイスの提供も課題とする。
In view of the above, an object of the present invention is to provide a curable composition that can form a thermally conductive material that has excellent thermal conductivity and adhesion.
Another object of the present invention is to provide a method for producing composite particles, a thermally conductive material, a thermally conductive sheet, and a device with a thermally conductive layer, which are related to the curable composition.
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、以下の構成により上記課題が解決できることを見出した。 As a result of extensive research into resolving the above-mentioned issues, the inventors have discovered that the following configuration can resolve the above-mentioned issues.
〔1〕
硬化性化合物と、複合粒子とを含む硬化性組成物であって、
上記複合粒子が、粒子Xと、上記粒子Xの表面の少なくとも一部を覆う高分子化合物Yとを含み、
上記粒子Xが、粒径D50が10μm超の、窒化ホウ素及びその凝集体から選択される粒子を含み、
上記高分子化合物Yの重量平均分子量が、1,000以上である、硬化性組成物。
〔2〕
上記高分子化合物Yが、スチレン、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド、ビニルエステル化合物、ビニルアミド化合物及びそれらの誘導体からなる群から選択される化合物に由来する繰り返し単位を少なくとも1つ有する、〔1〕に記載の硬化性組成物。
〔3〕
上記高分子化合物Yが、エポキシ基、第1級アミノ基、第2級アミノ基、アミド基、エーテル基及び水酸基からなる群から選択される基を少なくとも1つ有する、〔1〕又は〔2〕に記載の硬化性組成物。
〔4〕
上記粒子Xが、窒化ホウ素の凝集体を含む、〔1〕~〔3〕のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
〔5〕
上記硬化性化合物が、エポキシ化合物を含む、〔1〕~〔4〕のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
〔6〕
上記硬化性化合物が、フェノール化合物を含む、〔1〕~〔5〕のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
〔7〕
上記硬化性化合物が、エポキシ化合物及びフェノール化合物を含み、
上記エポキシ化合物がトリアジン骨格を有するエポキシ化合物を含むこと、及び、上記フェノール化合物がトリアジン骨格を有するフェノール化合物を含むこと、の少なくとも一方の要件を満たす、〔1〕~〔6〕のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
〔8〕
更に、硬化促進剤を含む、〔1〕~〔7〕のいずれか1つに記載の硬化性組成物。
〔9〕
上記硬化促進剤が、リン原子を含む化合物を含む、〔8〕に記載の硬化性組成物。
〔10〕
粒子Xと、上記粒子Xの表面の少なくとも一部を覆う高分子化合物Yとを含み、上記粒子Xが、粒径D50が10μm超の、窒化ホウ素及びその凝集体から選択される粒子を含み、上記高分子化合物Yの重量平均分子量が、1,000以上である、複合粒子の製造方法であって、
上記粒子X及び後述する式(1)で表される化合物を接触させて、表面修飾粒子Xを得る表面修飾工程と、
上記表面修飾粒子Xの存在下、モノマーを重合して上記複合粒子を製造する製造工程とを含む、複合粒子の製造方法。
〔11〕
粒子Xと、上記粒子Xの表面の少なくとも一部を覆う高分子化合物Yとを含み、上記粒子Xが、粒径D50が10μm超の、窒化ホウ素及びその凝集体から選択される粒子を含み、上記高分子化合物Yの重量平均分子量が、1,000以上である、複合粒子の製造方法であって、
後述する式(1)で表される化合物の存在下、モノマーを重合して高分子化合物Zを合成する合成工程と、
上記高分子化合物Z及び上記粒子Xを接触させて、上記複合粒子を製造する接触工程とを含む、複合粒子の製造方法。
〔12〕
上記式(1)で表される化合物が、後述する式(2)で表される化合物を含む、〔10〕又は〔11〕に記載の複合粒子の製造方法。
〔13〕
〔1〕~〔9〕のいずれか1つに記載の硬化性組成物を硬化して得られる、熱伝導材料。
〔14〕
〔13〕に記載の熱伝導材料からなる、熱伝導シート。
〔15〕
デバイスと、上記デバイス上に配置された〔14〕に記載の熱伝導シートを含む熱伝導層とを有する、熱伝導層付きデバイス。
[1]
A curable composition comprising a curable compound and composite particles,
the composite particle includes a particle X and a polymer compound Y that covers at least a part of the surface of the particle X,
The particles X comprise particles selected from boron nitride and agglomerates thereof, having a particle size D50 of more than 10 μm;
The curable composition, wherein the polymer compound Y has a weight average molecular weight of 1,000 or more.
[2]
The curable composition according to [1], wherein the polymer compound Y has at least one repeating unit derived from a compound selected from the group consisting of styrene, (meth)acrylic acid, (meth)acrylamide, a vinyl ester compound, a vinyl amide compound, and derivatives thereof.
[3]
The curable composition according to [1] or [2], wherein the polymer compound Y has at least one group selected from the group consisting of an epoxy group, a primary amino group, a secondary amino group, an amide group, an ether group, and a hydroxyl group.
[4]
The curable composition according to any one of [1] to [3], wherein the particles X comprise aggregates of boron nitride.
[5]
The curable composition according to any one of [1] to [4], wherein the curable compound includes an epoxy compound.
[6]
The curable composition according to any one of [1] to [5], wherein the curable compound includes a phenol compound.
[7]
the curable compound includes an epoxy compound and a phenol compound,
The curable composition according to any one of [1] to [6], which satisfies at least one of the following requirements: the epoxy compound includes an epoxy compound having a triazine skeleton; and the phenol compound includes a phenol compound having a triazine skeleton.
[8]
[8] The curable composition according to any one of [1] to [7], further comprising a curing accelerator.
[9]
The curable composition according to [8], wherein the curing accelerator comprises a compound containing a phosphorus atom.
[10]
A method for producing composite particles comprising particles X and a polymer compound Y covering at least a portion of the surface of the particles X, wherein the particles X comprise particles selected from boron nitride and aggregates thereof, and the polymer compound Y has a particle size D50 of more than 10 μm, and the weight average molecular weight of the polymer compound Y is 1,000 or more,
a surface modification step of contacting the particles X with a compound represented by formula (1) described below to obtain surface-modified particles X;
and a production step of polymerizing a monomer in the presence of the surface-modified particles X to produce the composite particles.
[11]
A method for producing composite particles comprising particles X and a polymer compound Y covering at least a portion of the surface of the particles X, wherein the particles X comprise particles selected from boron nitride and aggregates thereof, and the polymer compound Y has a particle size D50 of more than 10 μm, and the weight average molecular weight of the polymer compound Y is 1,000 or more,
a synthesis step of synthesizing a polymer compound Z by polymerizing a monomer in the presence of a compound represented by formula (1) described below;
a contacting step of contacting the polymer compound Z with the particle X to produce the composite particle.
[12]
The method for producing composite particles according to [10] or [11], wherein the compound represented by formula (1) includes a compound represented by formula (2) described below.
[13]
A thermally conductive material obtained by curing the curable composition according to any one of [1] to [9].
[14]
A thermally conductive sheet comprising the thermally conductive material according to [13].
[15]
A device with a thermally conductive layer, comprising: a device; and a thermally conductive layer including the thermally conductive sheet according to [14], disposed on the device.
本発明によれば、熱伝導性に優れ、密着性にも優れる熱伝導材料を形成できる硬化性組成物を提供できる。
また、本発明によれば、上記硬化性組成物に関する、複合粒子の製造方法、熱伝導材料、熱伝導シート及び熱伝導層付きデバイスも提供できる。
According to the present invention, it is possible to provide a curable composition that can form a thermally conductive material that has excellent thermal conductivity and adhesion.
Furthermore, according to the present invention, there can be provided a method for producing composite particles, a thermally conductive material, a thermally conductive sheet, and a device with a thermally conductive layer, all of which relate to the curable composition.
以下、本発明の硬化性組成物、複合粒子の製造方法、熱伝導材料、熱伝導シート及び熱伝導層付きデバイスについて詳述する。
以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされる場合があるが、本発明はそのような実施態様に制限されない。
The curable composition, the method for producing the composite particles, the thermally conductive material, the thermally conductive sheet, and the device with a thermally conductive layer of the present invention will be described in detail below.
The following description of the components may be based on a representative embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to such an embodiment.
本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限及び上限として含む範囲を意味する。 In this specification, a numerical range expressed using "~" means a range that includes the numerical values written before and after "~" as the lower and upper limits.
本明細書において、数平均分子量及び重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算で求めた重量平均分子量である。 In this specification, the number average molecular weight and weight average molecular weight are weight average molecular weights determined by gel permeation chromatography (GPC) in terms of polystyrene.
本明細書において、「固形分」とは、熱伝導材料を形成する成分を意味し、溶媒は含まれない。熱伝導材料を形成する成分は、熱伝導材料を形成する際に反応(重合)して化学構造が変化する成分であってもよい。また、熱伝導材料を形成する成分であれば、その性状が液体状であっても、固形分とみなす。 In this specification, "solids" refers to the components that form the thermally conductive material and does not include solvents. The components that form the thermally conductive material may be components that undergo a reaction (polymerization) and change their chemical structure when forming the thermally conductive material. Furthermore, any component that forms the thermally conductive material is considered to be a solid, even if it is in liquid form.
本明細書において、「(メタ)アクリルアミド」は、「アクリルアミド及びメタクリルアミドのいずれか一方又は双方」を意味する。「(メタ)アクリル」は、「アクリル及びメタクリルのいずれか一方又は双方」を意味する。 In this specification, "(meth)acrylamide" means "either one or both of acrylamide and methacrylamide." "(meth)acrylic" means "either one or both of acrylic and methacrylic."
本明細書において、酸無水物基は、1価の基及び2価の基のいずれであってもよい。
酸無水物基が1価の基である場合、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸及び無水トリメリット酸等の酸無水物から任意の水素原子を除いて形成される置換基が挙げられる。また、酸無水物基が2価の基である場合、*-CO-O-CO-*で表される基を意味する(*は、結合位置を表す)。
In this specification, the acid anhydride group may be either a monovalent group or a divalent group.
When the acid anhydride group is a monovalent group, examples thereof include substituents formed by removing any hydrogen atom from acid anhydrides such as maleic anhydride, phthalic anhydride, pyromellitic anhydride, trimellitic anhydride, etc. When the acid anhydride group is a divalent group, it means a group represented by *-CO-O-CO-* (* represents the bonding position).
本明細書において、置換又は無置換を明記していない置換基等については、可能な場合、目的とする効果を損なわない範囲で、その基に更に置換基(例えば、後述する置換基群Y等)を有していてもよい。例えば、「アルキル基」という表記は、目的とする効果を損なわない範囲で、置換又は無置換のアルキル基(置換基を有していてもよいアルキル基)を意味する。
また、本明細書において、「置換基を有していてもよい」という場合の置換基の種類、置換基の位置及び置換基の数は特に制限されない。置換基の数としては、例えば、1つ又は2つ以上が挙げられる。置換基としては、例えば、水素原子を除く1価の非金属原子団が挙げられ、以下の置換基群Yから選択される基が好ましい。
本明細書において、ハロゲン原子としては、例えば、塩素原子、フッ素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられる。
In this specification, a substituent or the like that is not specified as substituted or unsubstituted may, if possible, further have a substituent (for example, the substituent group Y described below) in the range that does not impair the intended effect. For example, the expression "alkyl group" means a substituted or unsubstituted alkyl group (an alkyl group that may have a substituent) in the range that does not impair the intended effect.
In addition, in the present specification, when it is stated that "may have a substituent", the type, position and number of the substituent are not particularly limited. The number of the substituents may be, for example, one or two or more. The substituent may be, for example, a monovalent non-metallic atomic group excluding a hydrogen atom, and a group selected from the following substituent group Y is preferred.
In this specification, examples of halogen atoms include chlorine atoms, fluorine atoms, bromine atoms, and iodine atoms.
置換基群Y:
ハロゲン原子(-F、-Br、-Cl、-I等)、ヒドロキシ基、アミノ基、カルボン酸基及びその共役塩基基、無水カルボン酸基、シアネートエステル基、不飽和重合性基、エポキシ基、オキセタニル基、アジリジニル基、チオール基、イソシアネート基、チオイソシアネート基、アルデヒド基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルジチオ基、アリールジチオ基、N-アルキルアミノ基、N,N-ジアルキルアミノ基、N-アリールアミノ基、N,N-ジアリールアミノ基、N-アルキル-N-アリールアミノ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、N-アルキルカルバモイルオキシ基、N-アリールカルバモイルオキシ基、N,N-ジアルキルカルバモイルオキシ基、N,N-ジアリールカルバモイルオキシ基、N-アルキル-N-アリールカルバモイルオキシ基、アルキルスルホキシ基、アリールスルホキシ基、アシルチオ基、アシルアミノ基、N-アルキルアシルアミノ基、N-アリールアシルアミノ基、ウレイド基、N’-アルキルウレイド基、N’,N’-ジアルキルウレイド基、N’-アリールウレイド基、N’,N’-ジアリールウレイド基、N’-アルキル-N’-アリールウレイド基、N-アルキルウレイド基、N-アリールウレイド基、N’-アルキル-N-アルキルウレイド基、N’-アルキル-N-アリールウレイド基、N’,N’-ジアルキル-N-アルキルウレイド基、N’,N’-ジアルキル-N-アリールウレイド基、N’-アリール-N-アルキルウレイド基、N’-アリール-N-アリールウレイド基、N’,N’-ジアリール-N-アルキルウレイド基、N’,N’-ジアリール-N-アリールウレイド基、N’-アルキル-N’-アリール-N-アルキルウレイド基、N’-アルキル-N’-アリール-N-アリールウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリーロキシカルボニルアミノ基、N-アルキル-N-アルコキシカルボニルアミノ基、N-アルキル-N-アリーロキシカルボニルアミノ基、N-アリール-N-アルコキシカルボニルアミノ基、N-アリール-N-アリーロキシカルボニルアミノ基、ホルミル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、カルバモイル基、N-アルキルカルバモイル基、N,N-ジアルキルカルバモイル基、N-アリールカルバモイル基、N,N-ジアリールカルバモイル基、N-アルキル-N-アリールカルバモイル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホ基(-SO3H)及びその共役塩基基、アルコキシスルホニル基、アリーロキシスルホニル基、スルフィナモイル基、N-アルキルスルフィナモイル基、N,N-ジアルキルスルフィナモイル基、N-アリールスルフィナモイル基、N,N-ジアリールスルフィナモイル基、N-アルキル-N-アリールスルフィナモイル基、スルファモイル基、N-アルキルスルファモイル基、N,N-ジアルキルスルファモイル基、N-アリールスルファモイル基、N,N-ジアリールスルファモイル基、N-アルキル-N-アリールスルファモイル基、N-アシルスルファモイル基及びその共役塩基基、N-アルキルスルホニルスルファモイル基(-SO2NHSO2(alkyl))及びその共役塩基基、N-アリールスルホニルスルファモイル基(-SO2NHSO2(aryl))及びその共役塩基基、N-アルキルスルホニルカルバモイル基(-CONHSO2(alkyl))及びその共役塩基基、N-アリールスルホニルカルバモイル基(-CONHSO2(aryl))及びその共役塩基基、アルコキシシリル基(-Si(Oalkyl)3)、アリーロキシシリル基(-Si(Oaryl)3)、ヒドロキシシリル基(-Si(OH)3)及びその共役塩基基、ホスホノ基(-PO3H2)及びその共役塩基基、ジアルキルホスホノ基(-PO3(alkyl)2)、ジアリールホスホノ基(-PO3(aryl)2)、アルキルアリールホスホノ基(-PO3(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノ基(-PO3H(alkyl))及びその共役塩基基、モノアリールホスホノ基(-PO3H(aryl))及びその共役塩基基、ホスホノオキシ基(-OPO3H2)及びその共役塩基基、ジアルキルホスホノオキシ基(-OPO3(alkyl)2)、ジアリールホスホノオキシ基(-OPO3(aryl)2)、アルキルアリールホスホノオキシ基(-OPO3(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノオキシ基(-OPO3H(alkyl))及びその共役塩基基、モノアリールホスホノオキシ基(-OPO3H(aryl))及びその共役塩基基、シアノ基、ニトロ基、アリール基、アルケニル基、アルキニル基及びアルキル基。また、上述の各基は、可能な場合、更に置換基(例えば、上述の各基のうちの1以上の基)を有してもよい。例えば、置換基を有していてもよいアリール基も、置換基群Yから選択可能な基として含まれる。
置換基群Yから選択される基が炭素原子を有する場合、上記基が有する炭素数としては、例えば、1~20である。
置換基群Yから選択される基が有する水素原子以外の原子の数としては、例えば、1~30である。
また、これらの置換基は、可能であるならば置換基同士又は置換している基と結合して環を形成してもよいし、していなくてもよい。例えば、アルキル基(又はアルコキシ基のように、アルキル基を部分構造として含む基におけるアルキル基部分)は、環状のアルキル基(シクロアルキル基)でもよく、部分構造として1以上の環状構造を有するアルキル基であってもよい。
Substituent group Y:
Halogen atoms (such as -F, -Br, -Cl, and -I), hydroxy groups, amino groups, carboxylic acid groups and their conjugate base groups, carboxylic anhydride groups, cyanate ester groups, unsaturated polymerizable groups, epoxy groups, oxetanyl groups, aziridinyl groups, thiol groups, isocyanate groups, thioisocyanate groups, aldehyde groups, alkoxy groups, aryloxy groups, alkylthio groups, arylthio groups, alkyldithio groups, aryldithio groups, N-alkylamino groups, N,N-dialkylamino groups, N-arylamino groups, N,N-diarylamino groups, N-alkyl-N-arylamino groups, acyloxy groups, carbamoyloxy groups, N -Alkylcarbamoyloxy group, N-arylcarbamoyloxy group, N,N-dialkylcarbamoyloxy group, N,N-diarylcarbamoyloxy group, N-alkyl-N-arylcarbamoyloxy group, alkylsulfoxy group, arylsulfoxy group, acylthio group, acylamino group, N-alkylacylamino group, N-arylacylamino group, ureido group, N'-alkylureido group, N',N'-dialkylureido group, N'-arylureido group, N',N'-diarylureido group, N'-alkyl-N'-arylureido group, N-alkylureido group, N-arylureido group , N'-alkyl-N-alkylureido group, N'-alkyl-N-arylureido group, N',N'-dialkyl-N-alkylureido group, N',N'-dialkyl-N-arylureido group, N'-aryl-N-alkylureido group, N'-aryl-N-arylureido group, N',N'-diaryl-N-alkylureido group, N',N'-diaryl-N-arylureido group, N'-alkyl-N'-aryl-N-alkylureido group, N'-alkyl-N'-aryl-N-arylureido group, alkoxycarbonylamino group, aryloxycarbonylamino group, N-alkyl- N-alkoxycarbonylamino group, N-alkyl-N-aryloxycarbonylamino group, N-aryl-N-alkoxycarbonylamino group, N-aryl-N-aryloxycarbonylamino group, formyl group, acyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, carbamoyl group, N-alkylcarbamoyl group, N,N-dialkylcarbamoyl group, N-arylcarbamoyl group, N,N-diarylcarbamoyl group, N-alkyl-N-arylcarbamoyl group, alkylsulfinyl group, arylsulfinyl group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, sulfo group (-SO 3H ) and their conjugate base groups, alkoxysulfonyl groups, aryloxysulfonyl groups, sulfinamoyl groups, N-alkylsulfinamoyl groups, N,N-dialkylsulfinamoyl groups, N-arylsulfinamoyl groups, N,N-diarylsulfinamoyl groups, N-alkyl-N-arylsulfinamoyl groups, sulfamoyl groups, N-alkylsulfamoyl groups, N,N-dialkylsulfamoyl groups, N-arylsulfamoyl groups, N,N-diarylsulfamoyl groups, N-alkyl-N-arylsulfamoyl groups, N-acylsulfamoyl groups and their conjugate base groups, N-alkylsulfonylsulfamoyl groups (-SO 2 NHSO 2 (alkyl)) and their conjugate base groups, N-arylsulfonylsulfamoyl groups (-SO 2 NHSO 2 (aryl)) and its conjugate base group, N-alkylsulfonylcarbamoyl group (-CONHSO 2 (alkyl)) and its conjugate base group, N-arylsulfonylcarbamoyl group (-CONHSO 2 (aryl)) and its conjugate base group, alkoxysilyl group (-Si(Oalkyl) 3 ), aryloxysilyl group (-Si(Oaryl) 3 ), hydroxysilyl group (-Si(OH) 3 ) and its conjugate base group, phosphono group (-PO 3 H 2 ) and its conjugate base group, dialkylphosphono group (-PO 3 (alkyl) 2 ), diarylphosphono group (-PO 3 (aryl) 2 ), alkylarylphosphono group (-PO 3 (alkyl)(aryl)), monoalkylphosphono group (-PO 3 and its conjugate base group, monoarylphosphono group (-PO 3 H(aryl)) and its conjugate base group, phosphonooxy group (-OPO 3 H 2 ) and its conjugate base group, dialkylphosphonooxy group (-OPO 3 (alkyl) 2 ), diarylphosphonooxy group (-OPO 3 (aryl) 2 ), alkylarylphosphonooxy group (-OPO 3 (alkyl)(aryl)), monoalkylphosphonooxy group (-OPO 3 H(alkyl)) and its conjugate base group, monoarylphosphonooxy group (-OPO 3 H(aryl)) and its conjugate base group, cyano group, nitro group, aryl group, alkenyl group, alkynyl group, and alkyl group. Furthermore, each of the above groups may further have a substituent (for example, one or more of the above groups) if possible. For example, optionally substituted aryl groups are also included as groups that can be selected from the substituent group Y.
When the group selected from the substituent group Y has a carbon atom, the group has, for example, 1 to 20 carbon atoms.
The number of atoms other than hydrogen atoms contained in the group selected from the substituent group Y is, for example, 1 to 30.
Furthermore, these substituents may or may not bond to each other or to the group they substitute, if possible, to form a ring. For example, an alkyl group (or an alkyl group portion in a group containing an alkyl group as a partial structure, such as an alkoxy group) may be a cyclic alkyl group (cycloalkyl group) or an alkyl group having one or more cyclic structures as a partial structure.
[硬化性組成物]
本発明の硬化性組成物(以下、「組成物」ともいう。)は、硬化性化合物と、複合粒子とを含む硬化性組成物であって、
複合粒子が、粒子Xと、粒子Xの表面の少なくとも一部を覆う高分子化合物Yとを含み、
粒子Xが、粒径D50が10μm超の、窒化ホウ素及びその凝集体から選択される粒子を含み、
高分子化合物Yの重量平均分子量が、1,000以上である。
[Curable composition]
The curable composition of the present invention (hereinafter also referred to as "composition") is a curable composition containing a curable compound and composite particles,
The composite particle includes a particle X and a polymer compound Y that covers at least a part of the surface of the particle X,
Particles X comprise particles selected from boron nitride and agglomerates thereof, having a particle size D50 of more than 10 μm;
The polymer compound Y has a weight average molecular weight of 1,000 or more.
本発明の組成物が、上記構成で本発明の課題が解決されるメカニズムは必ずしも明らかではないが、本発明者らは以下のように推測している。
本発明の組成物は、複合粒子中に、熱伝導性に優れる粒子Xを含む。また、複合粒子は、粒子Xの表面の少なくとも一部を覆う高分子化合物Yを含む。上記高分子化合物Yは、組成物を硬化させた際に、組成物中の硬化性化合物及びその硬化物等と相互作用しやすくなるため、形成される熱伝導材料の熱伝導性に優れ、密着性にも優れると推測している。
以下、本発明の組成物を用いて形成される熱伝導材料の熱伝導性及び密着性の少なくとも一方の効果が優れることを、本発明の効果が優れるともいう。
The mechanism by which the composition of the present invention, having the above-mentioned structure, solves the problems of the present invention is not entirely clear, but the present inventors speculate as follows.
The composition of the present invention contains composite particles containing particles X having excellent thermal conductivity. The composite particles also contain a polymer compound Y that covers at least a portion of the surface of the particles X. It is presumed that the polymer compound Y easily interacts with the curable compound in the composition and the cured product thereof when the composition is cured, and therefore the formed thermally conductive material has excellent thermal conductivity and adhesion.
Hereinafter, when the thermal conductive material formed using the composition of the present invention has excellent effects in at least one of thermal conductivity and adhesion, it is also referred to as "excellent effects of the present invention."
以下、組成物に含まれる成分について詳述する。 The ingredients contained in the composition are described in detail below.
〔複合粒子〕
組成物は、複合粒子を含む。
複合粒子は、粒子Xと、粒子Xの表面の少なくとも一部を覆う高分子化合物Yとを含む。
[Composite particles]
The composition includes composite particles.
The composite particle includes a particle X and a polymer compound Y that covers at least a part of the surface of the particle X.
<粒子X>
粒子Xは、粒径D50が10μm超の、窒化ホウ素及びその凝集体から選択される粒子を含む。
<Particle X>
Particles X comprise particles selected from boron nitride and agglomerates thereof, having a particle size D 50 of more than 10 μm.
粒径D50は、メジアン径D50を意味する。
粒子Xの粒径D50は、10μm超であり、11μm以上の場合が多く、20μm以上が好ましく、30μm以上がより好ましい。上限は、500μm以下が好ましく、300μm以下がより好ましく、200μm以下が更に好ましく、100μm以下が特に好ましい。
粒子Xの粒径D50は、例えば、マスターサイザー2000(Malvern Panalytical社製)を用いて測定できる。また、市販品の粒子Xを用いる場合、カタログ値を採用できる。更に、複合粒子中の粒子Xの粒径D50は、電子顕微鏡(例えば、走査電子顕微鏡及び透過電子顕微鏡等)を用いて、任意の100個を選択して、それぞれの粒径を測定し、頻度分布から求められる。なお、粒子Xが球状ではない場合、粒子Xの最長径を用いて、求められる。
The particle size D50 means the median diameter D50 .
The particle size D50 of the particles X is more than 10 μm, often 11 μm or more, preferably 20 μm or more, and more preferably 30 μm or more. The upper limit is preferably 500 μm or less, more preferably 300 μm or less, even more preferably 200 μm or less, and particularly preferably 100 μm or less.
The particle size D50 of particle X can be measured using, for example, a Mastersizer 2000 (manufactured by Malvern Panalytical). When commercially available particle X is used, the catalog value can be used. Furthermore, the particle size D50 of particle X in the composite particle can be determined by measuring the particle size of each of 100 particles selected arbitrarily using an electron microscope (e.g., a scanning electron microscope or a transmission electron microscope) and obtaining a frequency distribution. When particle X is not spherical, the particle size D50 can be determined using the longest diameter of particle X.
粒子Xの形状としては、例えば、米粒状、球形状、立方体状、紡錘形状、鱗片状、凝集状(凝集体)及び不定形状が挙げられ、凝集体が好ましい。 The shape of particles X can be, for example, rice grain-like, spherical, cubic, spindle-like, scale-like, aggregated (agglomerated), or irregular, with aggregates being preferred.
粒子Xは、表面処理されていることが好ましい。
表面処理とは、後述する高分子化合物Yが粒子Xの少なくとも一部を覆うこととは異なる処理を意味する。
このような処理を行うことで、粒子Xの表面に官能基が導入され、粒子Xが硬化性化合物及び/又は高分子化合物Y等と相互作用しやすくなり、形成される熱伝導材料の熱伝導性及び密着性等がより優れると考えられる。
表面処理としては、例えば、プラズマ処理(例えば、真空プラズマ処理、大気圧プラズマ処理及びアクアプラズマ処理等)、紫外線照射処理、コロナ処理、電子線照射処理、オゾン処理、焼成処理、火炎処理及び酸化剤処理が挙げられる。上記酸化剤処理としては、酸性条件及び塩基性条件(例えば、pH12~14等)のいずれで行ってもよい。
また、表面処理としては、その他工程の変性工程が好ましい。
The particles X are preferably surface-treated.
The surface treatment means a treatment different from the coating of at least a part of the particles X with a polymer compound Y, which will be described later.
By carrying out such a treatment, functional groups are introduced onto the surface of the particles X, which makes it easier for the particles X to interact with the curable compound and/or the polymer compound Y, etc., and it is thought that the thermal conductivity and adhesion of the formed thermally conductive material will be superior.
Examples of surface treatments include plasma treatments (e.g., vacuum plasma treatment, atmospheric pressure plasma treatment, and aqua plasma treatment), ultraviolet irradiation treatment, corona treatment, electron beam irradiation treatment, ozone treatment, baking treatment, flame treatment, and oxidizing agent treatment. The oxidizing agent treatment may be carried out under either acidic or basic conditions (e.g., pH 12 to 14).
As the surface treatment, the modification step in the other steps is preferred.
<高分子化合物Y>
高分子化合物Yは、粒子Xの表面の少なくとも一部を覆い、重量平均分子量が1,000以上である。
<Polymer compound Y>
The polymer compound Y covers at least a part of the surface of the particle X and has a weight average molecular weight of 1,000 or more.
高分子化合物Yの重量平均分子量は、1,000以上であり、3,000以上が好ましく、5,000以上がより好ましく、10,000以上が更に好ましく、15,000以上が特に好ましく、20,000以上が最も好ましい。上限は、100,000以下が好ましく、50,000以下がより好ましい。
上記重量平均分子量である場合、高分子化合物Yがより長鎖骨格になることで、硬化性組成物を硬化させた際に、硬化性化合物の硬化物との応力緩和によりピール強度が向上すると推定される。
The weight average molecular weight of the polymer compound Y is 1,000 or more, preferably 3,000 or more, more preferably 5,000 or more, even more preferably 10,000 or more, particularly preferably 15,000 or more, and most preferably 20,000 or more. The upper limit is preferably 100,000 or less, more preferably 50,000 or less.
When the weight average molecular weight is within the above range, it is presumed that the polymer compound Y has a longer chain skeleton, and therefore, when the curable composition is cured, stress is relieved between the polymer compound Y and the cured product of the curable compound, thereby improving peel strength.
高分子化合物Yは、反応性基を有することが好ましい。
上記高分子化合物Yが反応性基を有する場合、粒子Xとの相互作用の向上、及び/又は、組成物を硬化させた際に硬化性化合物との架橋反応等が進行して本発明の効果がより優れる。
上記反応性基は、エポキシ基、第1級アミノ基、第2級アミノ基、アミド基、エーテル基及び水酸基からなる群から選択される基(以下、「反応性基Y」ともいう。)を少なくとも1つ有することが好ましく、エポキシ基、アミド基、エーテル基及び水酸基からなる群から選択される基を少なくとも1つ有することがより好ましい。
上記反応性基は、保護基で反応性基の一部又は全部が保護され、その一部又は全部が脱保護反応により生じる反応性基であってもよい。上記保護基は、各反応性基を保護し得る基であれば特に制限されない。例えば、高分子化合物Yがシラノール基(-Si-OH)を有するとの記載は、高分子化合物Yが「-Si-OH」として有していてもよく、高分子化合物Yが「-Si-OMe」として有し、酸等を添加して保護基の脱保護により生成する「-Si-OH」を有してもよい。
高分子化合物Yが有し得る反応性基の数は、1又は2以上が好ましく、2以上がより好ましい。
The polymer compound Y preferably has a reactive group.
When the polymer compound Y has a reactive group, the interaction with the particles X is improved, and/or a crosslinking reaction with the curable compound proceeds when the composition is cured, thereby providing better effects of the present invention.
The reactive group preferably has at least one group selected from the group consisting of an epoxy group, a primary amino group, a secondary amino group, an amide group, an ether group, and a hydroxyl group (hereinafter also referred to as "reactive group Y"), and more preferably has at least one group selected from the group consisting of an epoxy group, an amide group, an ether group, and a hydroxyl group.
The reactive groups may be partially or entirely protected with protecting groups, and some or all of the protecting groups may be reactive groups generated by a deprotection reaction. The protecting groups are not particularly limited as long as they are groups capable of protecting the respective reactive groups. For example, the description that polymer compound Y has a silanol group (-Si-OH) may mean that polymer compound Y has a silanol group as "-Si-OH," or that polymer compound Y has a silanol group as "-Si-OMe" and then has "-Si-OH" generated by deprotection of the protecting group by adding an acid or the like.
The number of reactive groups that the polymer compound Y can have is preferably 1 or 2 or more, and more preferably 2 or more.
高分子化合物Yは、ケイ素原子及びケイ素原子を含む基を有することも好ましい。
上記ケイ素原子を含む基としては、例えば、後述する式(1)で表される化合物において、ケイ素原子を含む部分構造が挙げられ、シラノール基又はシロキシ基が好ましい。
It is also preferable that the polymer compound Y has a silicon atom and a group containing a silicon atom.
Examples of the silicon atom-containing group include a partial structure containing a silicon atom in the compound represented by formula (1) described below, and a silanol group or a siloxy group is preferred.
高分子化合物Yは、スチレン、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド、ビニルエステル化合物、ビニルアミド化合物及びそれらの誘導体からなる群から選択される化合物に由来する繰り返し単位(以下、「繰り返し単位Y」ともいう。)を少なくとも1つ有することが好ましく、(メタ)アクリル酸及び(メタ)アクリルアミド及びそれらの誘導体からなる群から選択される化合物に由来する繰り返し単位を少なくとも1つ有することがより好ましい。
なお、上記各化合物及びそれらの誘導体には、上記反応性基を有する化合物も含まれる。
The polymer compound Y preferably has at least one repeating unit (hereinafter also referred to as "repeating unit Y") derived from a compound selected from the group consisting of styrene, (meth)acrylic acid, (meth)acrylamide, vinyl ester compounds, vinylamide compounds, and derivatives thereof, and more preferably has at least one repeating unit derived from a compound selected from the group consisting of (meth)acrylic acid, (meth)acrylamide, and derivatives thereof.
The above compounds and their derivatives also include compounds having the above reactive groups.
スチレン及びその誘導体としては、例えば、スチレン、2-メチルスチレン、3-メチルスチレン、4-メチルスチレン、2,4,6-トリメチルスチレン、4-ブチルスチレン、4-フェニルスチレン、4-フルオロスチレン、2,3,4,5,6-ペンタフルオロスチレン、4-クロロスチレン、4-ブロモスチレン、4-ヨードスチレン、4-ヒドロキシスチレン、4-アミノスチレン、4-カルボキシスチレン、4-アセトキシスチレン、4-シアノメチルスチレン、4-クロロメチルスチレン、4-メトキシスチレン、4-ニトロスチレン、4-スチレンスルホン酸ナトリウム、4-スチレンスルホン酸クロリド、α-メチルスチレン、トランス-β-メチルスチレン、2-メチル-1-フェニルプロペン、1-フェニル-1-シクロヘキセン、β-ブロモスチレン、β-スチレンスルホン酸ナトリウム、2-イソプロペニルナフタレン、ビニルトルエン、tert-ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、4-ビニル安息香酸、スチレンダイマー及びスチレントリマーが挙げられる。 Examples of styrene and its derivatives include styrene, 2-methylstyrene, 3-methylstyrene, 4-methylstyrene, 2,4,6-trimethylstyrene, 4-butylstyrene, 4-phenylstyrene, 4-fluorostyrene, 2,3,4,5,6-pentafluorostyrene, 4-chlorostyrene, 4-bromostyrene, 4-iodostyrene, 4-hydroxystyrene, 4-aminostyrene, 4-carboxystyrene, 4-acetoxystyrene, 4-cyanomethylstyrene, 4-chloromethylstyrene, 4-methoxystyrene, 4-nitrostyrene, sodium 4-styrenesulfonate, 4-styrenesulfonic acid chloride, α-methylstyrene, trans-β-methylstyrene, 2-methyl-1-phenylpropene, 1-phenyl-1-cyclohexene, β-bromostyrene, sodium β-styrenesulfonate, 2-isopropenylnaphthalene, vinyltoluene, tert-butoxystyrene, acetoxystyrene, 4-vinylbenzoic acid, styrene dimer, and styrene trimer.
(メタ)アクリル酸及びその誘導体としては、例えば、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸エステル、及び(メタ)アクリロニトリルが挙げられる。
(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸-n-ブチル、(メタ)アクリル酸-t-ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸2-エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ドデシル及び(メタ)アクリル酸シクロヘキシル等の(メタ)アクリル酸アルキルエステル;メタクリル酸メトキシエチル及びメタクリル酸エトキシエチル等のエーテル基を有する(メタ)アクリル酸エステル;(メタ)アクリル酸テトラヒドロフルフリル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸グリシジル等のエポキシ基を有する(メタ)アクリル酸エステル、(メタ)アクリル酸2-ヒドロキシエチル、(メタ)アクリル酸ベンジル、2,2,2-トリフルオロエチル(メタ)アクリル酸及び2,2,3,3-テトラフルオロプロピル(メタ)アクリル酸が挙げられる。
Examples of (meth)acrylic acid and derivatives thereof include (meth)acrylic acid, (meth)acrylic acid esters, and (meth)acrylonitrile.
Examples of (meth)acrylic acid esters include (meth)acrylic acid alkyl esters such as methyl (meth)acrylate, ethyl (meth)acrylate, propyl (meth)acrylate, n-butyl (meth)acrylate, t-butyl (meth)acrylate, hexyl (meth)acrylate, 2-ethylhexyl (meth)acrylate, decyl (meth)acrylate, dodecyl (meth)acrylate, and cyclohexyl (meth)acrylate; (meth)acrylic acid esters having an ether group such as methoxyethyl methacrylate and ethoxyethyl methacrylate; (meth)acrylic acid esters having an epoxy group such as tetrahydrofurfuryl (meth)acrylate, dimethylaminoethyl (meth)acrylate, diethylaminoethyl (meth)acrylate, and glycidyl (meth)acrylate; 2-hydroxyethyl (meth)acrylate, benzyl (meth)acrylate, 2,2,2-trifluoroethyl (meth)acrylate, and 2,2,3,3-tetrafluoropropyl (meth)acrylate.
(メタ)アクリルアミド及びその誘導体としては、例えば、ジアセトンアクリルアミド、N,N-ジメチルアクリルアミド、(メタ)アクリルアミド、N-メチル(メタ)アクリルアミド、N-(t-ブチル)(メタ)アクリルアミド、N-メチロール(メタ)アクリルアミド及びN-(3-ジメチルアミノプロピル)(メタ)アクリルアミドが挙げられる。 Examples of (meth)acrylamide and its derivatives include diacetone acrylamide, N,N-dimethylacrylamide, (meth)acrylamide, N-methyl(meth)acrylamide, N-(t-butyl)(meth)acrylamide, N-methylol(meth)acrylamide, and N-(3-dimethylaminopropyl)(meth)acrylamide.
ビニルエステル化合物及びその誘導体としては、例えば、(メタ)アクリル酸ビニル、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ピバリン酸ビニル、安息香酸ビニル及び桂皮酸ビニルが挙げられる。 Examples of vinyl ester compounds and their derivatives include vinyl (meth)acrylate, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl pivalate, vinyl benzoate, and vinyl cinnamate.
ビニルアミド化合物及びその誘導体としては、例えば、N-ビニルピロリドン、N-ビニルカプロラクタム及びN-ビニルカルバゾールが挙げられる。 Examples of vinylamide compounds and their derivatives include N-vinylpyrrolidone, N-vinylcaprolactam, and N-vinylcarbazole.
繰り返し単位Yは、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
繰り返し単位Yの含有量は、高分子化合物Yの全繰り返し単位に対して、1~100質量%が好ましく、30~100質量%がより好ましく、50~100質量%が更に好ましい。
The repeating unit Y may be used alone or in combination of two or more kinds.
The content of the repeating unit Y is preferably from 1 to 100% by mass, more preferably from 30 to 100% by mass, and even more preferably from 50 to 100% by mass, based on the total repeating units of the polymer compound Y.
高分子化合物Yは、上記繰り返し単位Y以外に、公知の繰り返し単位を有していてもよい。 The polymer compound Y may contain known repeating units in addition to the repeating unit Y.
高分子化合物Yは、粒子Xの表面の少なくとも一部を覆っている。
粒子Xの表面の少なくとも一部を覆う高分子化合物Yとは、高分子化合物Yが、粒子Xの表面の一部又は全部を覆っている状態である。
高分子化合物Yは、粒子Xの表面の少なくとも一部を、各種結合を介して覆っていることが好ましい。
上記結合様式としては、例えば、共有結合、配位結合、イオン結合、水素結合、ファンデルワールス結合及び金属結合が挙げられ、共有結合が好ましい。
上記共有結合を形成する基としては、上記反応性基が好ましく、シラノール基がより好ましい。
また、高分子化合物Yは、主鎖の末端及び側鎖の末端の少なくとも一方において粒子Xの表面と結合することが好ましく、主鎖の末端において粒子Xの表面と結合することがより好ましい。上記末端とは、両末端及び片末端のいずれであってもよい。また、両末端で結合する場合、両末端に結合する粒子Xは、1つの粒子Xであってもよく、2つの粒子Xであってもよい。なお、両末端で結合する場合、反応性基を2以上有することが好ましい。
高分子化合物Yが主鎖の末端において粒子Xの表面と結合すると、高分子化合物Yの主鎖の延伸上に粒子Xが結合する態様となり得る。その態様の場合、硬化性化合物の硬化物と、上記高分子化合物Yとが適度に相互作用するために、密着性がより優れると推測される。
また、高分子化合物Yは、粒子Xの表面の一部又は全部に膜(例えば、単分子膜等)を形成していてもよい。単分子膜としては、例えば、有機分子の化学吸着によって形成される単層膜(例えば、Self-Assembled Monolayer等)が挙げられる。
The polymer compound Y covers at least a part of the surface of the particle X.
The polymer compound Y covering at least a part of the surface of the particle X means that the polymer compound Y covers a part or the whole of the surface of the particle X.
The polymer compound Y preferably covers at least a part of the surface of the particle X via various bonds.
Examples of the bonding mode include covalent bonding, coordinate bonding, ionic bonding, hydrogen bonding, van der Waals bonding, and metallic bonding, with covalent bonding being preferred.
The group that forms the covalent bond is preferably the reactive group, more preferably a silanol group.
Furthermore, the polymer compound Y is preferably bonded to the surface of the particle X at at least one of the ends of the main chain and the side chain, and more preferably bonded to the surface of the particle X at the end of the main chain. The end may be either both ends or one end. Furthermore, when bonded at both ends, the particle X bonded to both ends may be one particle X or two particles X. When bonded at both ends, it is preferable that the polymer compound Y has two or more reactive groups.
When the polymer compound Y is bonded to the surface of the particle X at the end of the main chain, the particle X may be bonded to the extension of the main chain of the polymer compound Y. In this case, it is presumed that the cured product of the curable compound and the polymer compound Y interact appropriately, resulting in better adhesion.
Furthermore, the polymer compound Y may form a film (e.g., a monolayer) on a part or all of the surface of the particle X. Examples of the monolayer include monolayers formed by chemical adsorption of organic molecules (e.g., a self-assembled monolayer).
高分子化合物Yの含有量は、組成物の全固形分に対して、0.005~5質量%が好ましく、0.05~3質量%がより好ましい。
高分子化合物Yの含有量は、全複合粒子の全質量に対して、0質量%超10質量が好ましく、0質量%超1質量%未満がより好ましい。
The content of polymer compound Y is preferably from 0.005 to 5% by mass, more preferably from 0.05 to 3% by mass, based on the total solid content of the composition.
The content of polymer compound Y is preferably more than 0% by mass and less than 10% by mass, more preferably more than 0% by mass and less than 1% by mass, based on the total mass of all composite particles.
複合粒子は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
複合粒子の含有量は、組成物の全固形分に対して、20質量%以上が好ましく、50質量%以上がより好ましく、60質量%以上が更に好ましく、70質量%以上が特に好ましい。上限は、100質量%未満が好ましく、95質量%以下がより好ましく、85質量%以下が更に好ましい。
複合粒子の含有量は、全無機粒子の全質量に対して、10~100質量%が好ましく、40~100質量%がより好ましく、60~100質量%が更に好ましく、80~100質量%が特に好ましい。
The composite particles may be used alone or in combination of two or more kinds.
The content of the composite particles is preferably 20% by mass or more, more preferably 50% by mass or more, even more preferably 60% by mass or more, and particularly preferably 70% by mass or more, based on the total solid content of the composition. The upper limit is preferably less than 100% by mass, more preferably 95% by mass or less, and even more preferably 85% by mass or less.
The content of the composite particles is preferably 10 to 100% by mass, more preferably 40 to 100% by mass, still more preferably 60 to 100% by mass, and particularly preferably 80 to 100% by mass, based on the total mass of all inorganic particles.
〔硬化性化合物〕
組成物は、硬化性化合物を含む。
硬化性化合物は、上記高分子化合物Yとは異なる化合物である。
硬化性化合物としては、例えば、フェノール化合物、エポキシ化合物及びマレイミド化合物が挙げられる。
硬化性化合物は、ケイ素原子及びケイ素原子を含む基を有さないことも好ましい。
[Curable compound]
The composition includes a curable compound.
The curable compound is a compound different from the polymer compound Y.
Examples of the curable compound include a phenol compound, an epoxy compound, and a maleimide compound.
It is also preferred that the curable compound does not contain silicon atoms or groups containing silicon atoms.
<フェノール化合物>
フェノール化合物は、フェノール性水酸基を1以上(好ましくは2以上、より好ましくは2~10)有する化合物である。
フェノール化合物は、トリアジン骨格を有することが好ましい。
フェノール化合物が「トリアジン骨格を有する」とは、フェノール化合物中に1以上(好ましくは1~5)のトリアジン環基を有することを意味する。
<Phenol compounds>
The phenol compound is a compound having one or more (preferably two or more, more preferably 2 to 10) phenolic hydroxyl groups.
The phenol compound preferably has a triazine skeleton.
The phenol compound "having a triazine skeleton" means that the phenol compound has one or more (preferably 1 to 5) triazine ring groups.
フェノール化合物は、式(Z)で表される化合物が好ましい。 The phenol compound is preferably a compound represented by formula (Z).
上記式(Z)中、同一の符号で表される基が複数存在する場合、特段の断りがない限り、複数存在する同一の符号で表される基は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。 In the above formula (Z), when there are multiple groups represented by the same symbol, unless otherwise specified, the multiple groups represented by the same symbol may be the same or different.
式(Z)中、E1~E6は、それぞれ独立に、単結合、-NH-又は-NR-を表す。
Rは、置換基を表す。上記置換基としては、例えば、炭素数1~5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
E1~E6は、それぞれ独立に、-NH-又は-NR-が好ましく、-NH-がより好ましい。
In formula (Z), E 1 to E 6 each independently represent a single bond, —NH— or —NR—.
R represents a substituent, such as a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
E 1 to E 6 each independently represent preferably —NH— or —NR—, more preferably —NH—.
式(Z)中、B1は、単結合又はk+1価の有機基を表す。
B2は、単結合又はl+1価の有機基を表す。
B3は、単結合又はm+1価の有機基を表す。
B4は、単結合又はn+1価の有機基を表す。
上記k+1価の有機基、l+1価の有機基、m+1価の有機基及びn+1価の有機基におけるk、l、m及びnの値は、式(Z)中に明示される、k、l、m及びnの値と一致する。
なお、rが2以上であって、複数存在するmの値が異なる場合、B3で表されるm+1価の有機基におけるmの値は、そのB3が結合するX3の数を示すmの値と同一である。
In formula (Z), B1 represents a single bond or a (k+1)-valent organic group.
B2 represents a single bond or a l+1-valent organic group.
B3 represents a single bond or an (m+1)-valent organic group.
B4 represents a single bond or an (n+1)-valent organic group.
The values of k, l, m, and n in the k+1-valent organic group, the l+1-valent organic group, the m+1-valent organic group, and the n+1-valent organic group are the same as the values of k, l, m, and n specified in formula (Z).
When r is 2 or more and the values of m are different, the value of m in the (m+1)-valent organic group represented by B3 is the same as the value of m indicating the number of X3 to which B3 is bonded.
B1~B4が表す有機基としては、例えば、炭素数1~20のヘテロ原子を有していてもよい炭化水素からj個の水素原子を除いた基が挙げられる。なお、j個とは、k+1個、l+1個、m+1個、又は、n+1個のことをいう。
ここで、j個の水素原子を除く前の上記炭化水素としては、例えば、置換基を有していてもよい炭素数1~20の脂肪族炭化水素、置換基を有していてもよい炭素数3~20の脂肪族環及び置換基を有していてもよい炭素数3~20の芳香環からなる群から選択される1以上の炭化水素が挙げられる。また、上記1以上の炭化水素に対して、更に、-O-、-S-、-CO-、-NRN-(RNは水素原子又は置換基を表す。)及び-SO2-からなる群から選択される2価の連結基の1以上を組み合わせてもよい。
炭素数1~20の脂肪族炭化水素としては、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン及びヘプタンが挙げられる。
炭素数3~20の脂肪族環としては、例えば、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、ノルボルナン環及びアダマンタン環が挙げられる。
炭素数3~20の芳香環としては、例えば、炭素数6~20の芳香族炭化水素及び炭素数3~20の芳香族複素環が挙げられる。
炭素数6~20の芳香族炭化水素としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環が挙げられ、炭素数3~20の芳香族複素環としては、例えば、フラン環、ピロール環、チオフェン環、ピリジン環、チアゾール環、カルバゾール環、インドール環及びベンゾチアゾール環が挙げられる。
Examples of the organic group represented by B 1 to B 4 include groups in which j hydrogen atoms have been removed from a hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms and which may have a heteroatom, where j refers to k+1, l+1, m+1, or n+1.
Here, examples of the hydrocarbon before removing the j hydrogen atoms include one or more hydrocarbons selected from the group consisting of an aliphatic hydrocarbon having 1 to 20 carbon atoms which may have a substituent, an aliphatic ring having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent, and an aromatic ring having 3 to 20 carbon atoms which may have a substituent. Furthermore, the one or more hydrocarbons may be further combined with one or more divalent linking groups selected from the group consisting of -O-, -S-, -CO-, -NR N - (R N represents a hydrogen atom or a substituent), and -SO 2 -.
Examples of aliphatic hydrocarbons having 1 to 20 carbon atoms include methane, ethane, propane, butane, pentane, hexane, and heptane.
Examples of the aliphatic ring having 3 to 20 carbon atoms include a cyclohexane ring, a cycloheptane ring, a norbornane ring, and an adamantane ring.
Examples of aromatic rings having 3 to 20 carbon atoms include aromatic hydrocarbons having 6 to 20 carbon atoms and aromatic heterocycles having 3 to 20 carbon atoms.
Examples of aromatic hydrocarbons having 6 to 20 carbon atoms include a benzene ring, a naphthalene ring, and an anthracene ring. Examples of aromatic heterocycles having 3 to 20 carbon atoms include a furan ring, a pyrrole ring, a thiophene ring, a pyridine ring, a thiazole ring, a carbazole ring, an indole ring, and a benzothiazole ring.
式(Z)中、k、l、m及びnは、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。ただし、k、l、r×m及びnの合計は2以上の整数であり、2~12の整数が好ましく、4~8の整数がより好ましい。
なお、「r×m」におけるmの値は、複数存在し得るmの平均値である。
k、l、m及びnは、それぞれ独立に、0~5の整数が好ましく、1~2の整数がより好ましい。
例えば、kが1以上の整数(例えば、1~2の整数等)であることが好ましく、lが1以上の整数(例えば、1~2の整数等)であることが好ましく、mが1以上の整数(例えば、1~2の整数等)であることが好ましく、nが1以上の整数(例えば、1~2の整数等)であることが好ましい。
なお、kが0の場合、B1はX1を有さない。lが0の場合、B2はX2を有さない。mが0の場合、B3はX3を有さない。nが0の場合、B4はX4を有さない。
また、B1が単結合の場合、kは1である。B2が単結合の場合、lは1である。B3が単結合の場合、mは1である。B4が単結合の場合、nは1である。
In formula (Z), k, l, m, and n each independently represent an integer of 0 or greater, provided that the sum of k, l, r×m, and n is an integer of 2 or greater, preferably an integer of 2 to 12, and more preferably an integer of 4 to 8.
The value of m in "r x m" is the average value of multiple possible m's.
k, l, m and n each independently represent preferably an integer of 0 to 5, more preferably an integer of 1 or 2.
For example, k is preferably an integer of 1 or more (for example, an integer of 1 or 2, etc.), l is preferably an integer of 1 or more (for example, an integer of 1 or 2, etc.), m is preferably an integer of 1 or more (for example, an integer of 1 or 2, etc.), and n is preferably an integer of 1 or more (for example, an integer of 1 or 2, etc.).
When k is 0, B1 does not have X1 . When l is 0, B2 does not have X2 . When m is 0, B3 does not have X3 . When n is 0, B4 does not have X4 .
Furthermore, when B1 is a single bond, k is 1. When B2 is a single bond, l is 1. When B3 is a single bond, m is 1. When B4 is a single bond, n is 1.
Lは、2価の有機基を表す。
2価の有機基としては、例えば、置換基を有していてもよい2価の芳香環基、置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい2価の脂肪族環基、-N(RNA)-、-CO-及びこれらを組み合わせた基が挙げられる。RNAは、有機基を表す。上記2価の有機基として例示される基は、更に、-O-、-S-、-N(RN)-及びこれらを組み合わせた基を有していてもよい。
RNは、置換基を表す。RNの表す置換基としては、例えば、炭素数1~5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
また、上記芳香環基、上記脂肪族炭化水素基及び上記脂肪族環基が有していてもよい置換基としては、例えば、炭素数1~5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられる。
L represents a divalent organic group.
Examples of divalent organic groups include divalent aromatic ring groups which may have a substituent, divalent aliphatic hydrocarbon groups which may have a substituent, divalent aliphatic ring groups which may have a substituent, -N(R NA )-, -CO-, and groups combining these. R NA represents an organic group. The groups exemplified as the above divalent organic groups may further have -O-, -S-, -N(R N )-, and groups combining these.
R 1 N represents a substituent. Examples of the substituent represented by R 1 N include a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
Furthermore, examples of the substituent that the aromatic ring group, the aliphatic hydrocarbon group, and the aliphatic ring group may have include linear or branched alkyl groups having 1 to 5 carbon atoms.
2価の芳香環基としては、例えば、炭素数6~20の2価の芳香族炭化水素基及び炭素数3~20の2価の芳香族複素環基が挙げられる。
炭素数6~20の2価の芳香族炭化水素基を構成する芳香環としては、例えば、ベンゼン環等の単環式芳香環;ナフタレン環及びアントラセン環等の多環式芳香環基;が挙げられ、炭素数3~20の2価の芳香族複素環基を構成する芳香族複素環としては、例えば、フラン環、ピロール環、チオフェン環、ピリジン環及びチアゾール環等の単環式芳香環;ベンゾチアゾール環、カルバゾール環及びインドール環等の多環式芳香環;が挙げられる。
なお、Lとしての2価の芳香環基は、上記例示から2つの水素原子を除いた基が挙げられる。
Examples of the divalent aromatic ring group include a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms and a divalent aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms.
Examples of aromatic rings constituting a divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 20 carbon atoms include monocyclic aromatic rings such as a benzene ring; and polycyclic aromatic ring groups such as a naphthalene ring and an anthracene ring. Examples of aromatic heterocycles constituting a divalent aromatic heterocyclic group having 3 to 20 carbon atoms include monocyclic aromatic rings such as a furan ring, a pyrrole ring, a thiophene ring, a pyridine ring, and a thiazole ring; and polycyclic aromatic rings such as a benzothiazole ring, a carbazole ring, and an indole ring.
The divalent aromatic ring group represented by L may be any of the above-exemplified groups in which two hydrogen atoms have been removed.
2価の脂肪族炭化水素基としては、例えば、炭素数1~12のアルキレン基が挙げられ、具体的には、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、メチルヘキシレン基及びへプチレン基が挙げられる。 Examples of divalent aliphatic hydrocarbon groups include alkylene groups having 1 to 12 carbon atoms, such as methylene, ethylene, propylene, butylene, pentylene, hexylene, methylhexylene, and heptylene groups.
2価の脂肪族環基を構成する脂肪族環としては、例えば、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、ノルボルナン環及びアダマンタン環が挙げられる。
なお、Lとしての脂肪族環基は、上記例示から2つの水素原子を除いた基が挙げられる。
Examples of the aliphatic ring constituting the divalent aliphatic ring group include a cyclohexane ring, a cycloheptane ring, a norbornane ring, and an adamantane ring.
The aliphatic cyclic group represented by L may be any of the above-listed groups in which two hydrogen atoms have been removed.
置換基を有していてもよい2価の芳香環基、置換基を有していてもよい2価の脂肪族炭化水素基、置換基を有していてもよい2価の脂肪族環基又は-O-、-S-、-NRN-若しくは-CO-を組み合わせた基としては、これらの2つ以上の組み合わせからなる2価の連結基だけでなく、同種の基(例えば、芳香環基等)を単結合を介して2つ以上組み合わせた2価の連結基であってもよい。 The divalent aromatic ring group which may have a substituent, the divalent aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent, the divalent aliphatic ring group which may have a substituent, or the group combining -O-, -S-, -NR N - or -CO- may be not only a divalent linking group consisting of a combination of two or more of these, but also a divalent linking group consisting of a combination of two or more of the same type of groups (for example, aromatic ring groups, etc.) via a single bond.
本発明においては、熱伝導材料の熱伝導性がより優れる点から、Lの両末端が炭素原子であることが好ましい。末端の炭素原子は環状構造の一部であってもよい。
また、本発明においては、熱伝導材料の熱伝導性がより優れる点から、上記式(P2)中のLが、置換基を有していてもよい2価の芳香環基、置換基を有していてもよい2価の脂肪族環基及び炭素数2以上の分岐を有していてもよいアルキレン基からなる群から選択される少なくとも1種を有する2価の有機基であることが好ましく、熱伝導性がより優れるとの理由から置換基を有していてもよい2価の芳香環基を有する2価の有機基がより好ましい。
In the present invention, it is preferable that both ends of L are carbon atoms, in order to obtain a thermally conductive material with better thermal conductivity. The terminal carbon atoms may be part of a cyclic structure.
In addition, in the present invention, in order to obtain a thermally conductive material with better thermal conductivity, it is preferable that L in the above formula (P2) is a divalent organic group having at least one selected from the group consisting of a divalent aromatic ring group which may have a substituent, a divalent aliphatic ring group which may have a substituent, and an alkylene group which has two or more carbon atoms and may have a branch, and a divalent organic group having a divalent aromatic ring group which may have a substituent is more preferable in order to obtain better thermal conductivity.
式(Z)中、rは0以上の整数である。
rは0~20の整数であることが好ましく、0~10の整数であることがより好ましい。
In formula (Z), r is an integer of 0 or more.
r is preferably an integer of 0 to 20, and more preferably an integer of 0 to 10.
式(Z)中、X1~X4は、それぞれ独立に、フェノール性水酸基を有する芳香環基を表す。
「フェノール性水酸基を有する芳香環基」は、芳香環に直接結合する水酸基(フェノール性水酸基)を1つ以上(例えば1~4個)有する芳香環基であればよい。上記芳香環基は上記水酸基以外の置換基を有しいてもよく、有していなくてもよい。上記芳香環基は、単環でも多環でもよく、環員原子としてヘテロ原子を有していてもよい。上記芳香環基の環員原子の数は5~15が好ましく、6~10がより好ましく、6が更に好ましい。
上記芳香環基は、ベンゼン環基が好ましい。
上記芳香環基が上記水酸基以外に有し得る置換基としては、炭素数1~6の置換基が好ましく、炭素数1~6の炭化水素基がより好ましく、炭素数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が更に好ましい。
In formula (Z), X 1 to X 4 each independently represent an aromatic ring group having a phenolic hydroxyl group.
The "aromatic ring group having a phenolic hydroxyl group" may be an aromatic ring group having one or more (e.g., 1 to 4) hydroxyl groups (phenolic hydroxyl groups) directly bonded to the aromatic ring. The aromatic ring group may or may not have a substituent other than the hydroxyl group. The aromatic ring group may be monocyclic or polycyclic, and may have a heteroatom as a ring member atom. The number of ring member atoms in the aromatic ring group is preferably 5 to 15, more preferably 6 to 10, and even more preferably 6.
The aromatic ring group is preferably a benzene ring group.
The substituent that the aromatic ring group may have other than the hydroxyl group is preferably a substituent having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and still more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
式(Z)中、k個存在するX1、l個存在するX2、r×m個存在するX3及びn個存在するX4のうちの少なくとも1つは、フェノール性水酸基とフェノール性水酸基のオルト位に配置された置換基とを有する芳香環基であることも好ましい。上記置換基は、上記フェノール性水酸基のオルト位の一方だけに存在してもよいし、両方に存在してもよい。
なお、「r×m」におけるmの値は、複数存在し得るmの平均値である。
また、「オルト位に配置された置換基」は、炭素数1~6の置換基が好ましく、炭素数1~6の炭化水素基がより好ましく、炭素数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が更に好ましい。
言い換えると、(k+l+r×m+n)個存在するX1~X4のいずれかで表される「フェノール性水酸基を有する芳香環基」のうち、少なくとも1つ(好ましくは30%以上、より好ましくは50%以上、更に好ましくは65%以上。好ましくは100%以下、より好ましくは90%以下、更に好ましくは80%以下)が「フェノール性水酸基とフェノール性水酸基のオルト位に配置された置換基とを有する芳香環基」を表してもよい。
In formula (Z), at least one of the k X1s , l X2s , r×m X3s , and n X4s is preferably an aromatic ring group having a phenolic hydroxyl group and a substituent located at the ortho-position of the phenolic hydroxyl group. The substituent may be located at only one or both of the ortho-positions of the phenolic hydroxyl group.
The value of m in "r x m" is the average value of multiple possible m's.
Furthermore, the "substituent located at the ortho position" is preferably a substituent having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and even more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
In other words, of the (k+l+r×m+n) "aromatic ring groups having a phenolic hydroxyl group" represented by any one of X 1 to X 4 , at least one (preferably 30% or more, more preferably 50% or more, even more preferably 65% or more; preferably 100% or less, more preferably 90% or less, even more preferably 80% or less) may represent an "aromatic ring group having a phenolic hydroxyl group and a substituent arranged at the ortho-position of the phenolic hydroxyl group".
X1~X4で表されるフェノール性水酸基を有する芳香環基において、「フェノール性水酸基とフェノール性水酸基のオルト位に配置された置換基とを有する芳香環基」以外の芳香環基は、水酸基(フェノール性水酸基)以外の置換基を有してもよく有してなくてもよい。
「フェノール性水酸基とフェノール性水酸基のオルト位に配置された置換基とを有する芳香環基」以外の芳香環基は、例えば、ヒドロキシフェニル基が挙げられる。
(k+l+r×m+n)個存在するX1~X4のいずれかで表される「フェノール性水酸基を有する芳香環基」のうち、少なくとも1つ(例えば、1~2つ等)が「フェノール性水酸基とフェノール性水酸基のオルト位に配置された置換基とを有する芳香環基」以外の芳香環基であることも好ましい。
X1~X4で表されるフェノール性水酸基を有する芳香環基において、「フェノール性水酸基とフェノール性水酸基のオルト位に配置された置換基とを有する芳香環基」以外の芳香環基も存在していることで、化合物全体としての対称性が崩れ、化合物の融点が低下し、組成物から形成される半硬化膜の取り扱い性が向上すると考えられている。
In the aromatic ring groups having a phenolic hydroxyl group represented by X 1 to X 4 , the aromatic ring groups other than "aromatic ring groups having a phenolic hydroxyl group and a substituent arranged at the ortho-position of the phenolic hydroxyl group" may or may not have a substituent other than a hydroxyl group (phenolic hydroxyl group).
Examples of aromatic ring groups other than "aromatic ring groups having a phenolic hydroxyl group and a substituent positioned at the ortho-position of the phenolic hydroxyl group" include hydroxyphenyl groups.
It is also preferred that at least one (e.g., one or two) of the (k+l+r×m+n) "aromatic ring groups having a phenolic hydroxyl group" represented by any one of X 1 to X 4 is an aromatic ring group other than an "aromatic ring group having a phenolic hydroxyl group and a substituent positioned at the ortho-position of the phenolic hydroxyl group".
In the aromatic ring groups having a phenolic hydroxyl group represented by X 1 to X 4 , the presence of aromatic ring groups other than "an aromatic ring group having a phenolic hydroxyl group and a substituent arranged at the ortho-position of the phenolic hydroxyl group" is thought to disrupt the symmetry of the compound as a whole, lower the melting point of the compound, and improve the handleability of the semi-cured film formed from the composition.
フェノール化合物は、式(Z1)で表される化合物であることも好ましい。
フェノール化合物は、式(Z1)で表される化合物を含むことが好ましく、フェノール化合物が式(Z1)で表される化合物そのものであってもよい。式(Z1)で表される化合物の含有量は、フェノール化合物の全質量に対して、10~100質量%が好ましく、25~100質量%がより好ましく、50~100質量%が更に好ましい。
The phenol compound is also preferably a compound represented by formula (Z1).
The phenol compound preferably contains a compound represented by formula (Z1), or may be the compound represented by formula (Z1) itself. The content of the compound represented by formula (Z1) is preferably 10 to 100 mass%, more preferably 25 to 100 mass%, and even more preferably 50 to 100 mass%, based on the total mass of the phenol compound.
式(Z1)中、rは0以上の整数を表す。rは、0~20の整数が好ましく、0~10の整数がより好ましい。
Lは、2価の有機基を表す。式(Z1)におけるLで表される2価の有機基は、例えば、式(Z1)におけるLで表される2価の有機基と同様である。
RZは、水素原子又は置換基を表す。
RZで表される置換基としては、炭素数1~6の置換基が好ましく、炭素数1~6の炭化水素基がより好ましく、炭素数1~6の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が更に好ましい。
式(Z1)中に(3+r)個存在するRZの少なくとも1つ(好ましくは30%以上、より好ましくは50%以上、更に好ましくは65%以上。好ましくは90%以下、より好ましくは80%以下)は置換基を表してもよい。
式(Z1)中に(3+r)個存在するRZの少なくとも1つ(例えば1~2つ)は水素原子を表してもよい。
式(Z1)中におけるRz(好ましくは置換基であるRz)及びOHが結合したベンゼン環基において、上記Rz(好ましくは置換基であるRz)は、上記ベンゼン環基が結合するNHに対するパラ位に存在していることも好ましい。
In formula (Z1), r represents an integer of 0 or greater. r is preferably an integer of 0 to 20, and more preferably an integer of 0 to 10.
L represents a divalent organic group. The divalent organic group represented by L in formula (Z1) is, for example, the same as the divalent organic group represented by L in formula (Z1).
R 1 and Z represent a hydrogen atom or a substituent.
The substituent represented by R 1 Z is preferably a substituent having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and even more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
At least one of the (3+r) R Z's (preferably 30% or more, more preferably 50% or more, even more preferably 65% or more; preferably 90% or less, more preferably 80% or less) present in formula (Z1) may represent a substituent.
At least one (for example, one or two) of the (3+r) R 1 Z's in formula (Z1) may represent a hydrogen atom.
In the benzene ring group to which R z (preferably R z as a substituent) and OH are bonded in formula (Z1), it is also preferable that the R z (preferably R z as a substituent) is located at the para position relative to the NH to which the benzene ring group is bonded.
フェノール化合物は、式(Z2)で表される化合物であることも好ましい。
フェノール化合物は、式(Z2)で表される化合物を含むことが好ましく、フェノール化合物が式(Z2)で表される化合物そのものであってもよい。式(Z2)で表される化合物の含有量は、フェノール化合物の全質量に対して、10~100質量%が好ましく、25~100質量%がより好ましく、50~100質量%が更に好ましい。
The phenol compound is also preferably a compound represented by formula (Z2).
The phenol compound preferably contains a compound represented by formula (Z2), or may be the compound represented by formula (Z2) itself. The content of the compound represented by formula (Z2) is preferably 10 to 100 mass%, more preferably 25 to 100 mass%, and even more preferably 50 to 100 mass%, based on the total mass of the phenol compound.
式(Z2)中、RZは、水素原子又は置換基を表す。
2つ存在するRZの少なくとも一方は置換基を表すことも好ましく、両方が置換基を表すことも好ましい。
RZで表される置換基は、炭素数1~6の置換基であることが好ましく、炭素数1~6の炭化水素基であることがより好ましく、炭素数1~6のアルキル基であることが更に好ましい。
上記アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状であってもよい。上記アルキル基は無置換であることも好ましい。
式(Z2)中の2つのRzは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
In formula (Z2), R 1 Z represents a hydrogen atom or a substituent.
At least one of the two R 1 Z's preferably represents a substituent, and both of them preferably represent a substituent.
The substituent represented by R 1 Z is preferably a substituent having 1 to 6 carbon atoms, more preferably a hydrocarbon group having 1 to 6 carbon atoms, and even more preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms.
The alkyl group may be linear or branched, and is preferably unsubstituted.
In formula (Z2), two Rz 's may be the same or different.
フェノール化合物としては、例えば、ビスフェノールA、F、S、AD、ベンゼンジオール若しくはベンゼントリオール等のベンゼンポリオール、ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール付加型樹脂、フェノールアラルキル樹脂、多価ヒドロキシ化合物とホルムアルデヒドとから合成される多価フェノールノボラック樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、トリメチロールメタン樹脂、テトラフェニロールエタン樹脂、ナフトールノボラック樹脂、ナフトールフェノール共縮ノボラック樹脂、ナフトールクレゾール共縮ノボラック樹脂、ビフェニル変性フェノール樹脂、ビフェニル変性ナフトール樹脂、アミノトリアジン変性フェノール樹脂及びアルコキシ基含有芳香環変性ノボラック樹脂も挙げられる。 Examples of phenolic compounds include benzene polyols such as bisphenol A, F, S, AD, benzenediol, and benzenetriol, biphenyl aralkyl phenolic resins, phenol novolac resins, cresol novolac resins, aromatic hydrocarbon formaldehyde resin-modified phenolic resins, dicyclopentadiene phenol adduct resins, phenol aralkyl resins, polyhydric phenol novolac resins synthesized from polyhydric hydroxy compounds and formaldehyde, naphthol aralkyl resins, trimethylolmethane resins, tetraphenylolethane resins, naphthol novolac resins, naphtholphenol co-condensed novolac resins, naphthol-cresol co-condensed novolac resins, biphenyl-modified phenolic resins, biphenyl-modified naphthol resins, aminotriazine-modified phenolic resins, and alkoxy group-containing aromatic ring-modified novolac resins.
フェノール化合物の分子量は、225~2,000が好ましく、225~1,000がより好ましい。
なお、上記分子量に分子量分布がある場合、上記分子量は重量平均分子量である。
The molecular weight of the phenol compound is preferably 225 to 2,000, more preferably 225 to 1,000.
When the molecular weight has a molecular weight distribution, the molecular weight is a weight average molecular weight.
フェノール化合物の水酸基含有量は、2.0mmol/g以上が好ましく、4.0mmol/g以上がより好ましい。上限は、25.0mmol/g以下が好ましく、10.0mmol/g以下がより好ましい。
なお、上記水酸基含有量は、フェノール化合物1gが有する、水酸基(好ましくはフェノール性水酸基)の数を意味する。
また、フェノール化合物は、水酸基以外にも、エポキシ化合物と重合反応できる活性水素含有基(例えば、カルボキシ基等)を有していてもよいし、有していなくてもよい。フェノール化合物の活性水素の含有量(水酸基及びカルボン酸基等における水素原子の合計含有量)の下限は、2.0mmol/g以上が好ましく、4.0mmol/g以上がより好ましい。上限は、25.0mmol/g以下が好ましく、10.0mmol/g以下がより好ましい。
The hydroxyl group content of the phenol compound is preferably 2.0 mmol/g or more, more preferably 4.0 mmol/g or more, and the upper limit is preferably 25.0 mmol/g or less, more preferably 10.0 mmol/g or less.
The hydroxyl group content means the number of hydroxyl groups (preferably phenolic hydroxyl groups) contained in 1 g of the phenol compound.
In addition to hydroxyl groups, the phenolic compound may or may not have an active hydrogen-containing group (e.g., carboxyl group) capable of polymerizing with an epoxy compound. The lower limit of the active hydrogen content of the phenolic compound (total content of hydrogen atoms in hydroxyl groups, carboxylic acid groups, etc.) is preferably 2.0 mmol/g or more, more preferably 4.0 mmol/g or more. The upper limit is preferably 25.0 mmol/g or less, more preferably 10.0 mmol/g or less.
なお、本発明の組成物は、フェノール化合物以外にも、エポキシ化合物と反応可能な基を有する化合物(「その他活性水素含有化合物」ともいう。)を含んでいてもよい。
ただし、本発明の組成物において、フェノール化合物の含有量に対する、その他活性水素含有化合物の含有量の質量比は、0~1が好ましく、0~0.1がより好ましく、0~0.05が更に好ましい。
The composition of the present invention may contain, in addition to the phenol compound, a compound having a group capable of reacting with an epoxy compound (also referred to as "other active hydrogen-containing compounds").
However, in the composition of the present invention, the mass ratio of the content of the other active hydrogen-containing compound to the content of the phenol compound is preferably 0 to 1, more preferably 0 to 0.1, and even more preferably 0 to 0.05.
組成物中、フェノール化合物の含有量は、組成物の全固形分に対して、3~90質量%が好ましく、5~50質量%がより好ましく、7~40質量%が更に好ましい。
なお、固形分とは、熱伝導材料を形成する成分を意図し、溶媒は含まれない。ここでいう、熱伝導材料を形成する成分は、熱伝導材料を形成する際に反応(重合)して化学構造が変化する成分であってもよい。また、熱伝導材料を形成する成分であれば、その性状が液体状であっても、固形分とみなす。
The content of the phenol compound in the composition is preferably from 3 to 90 mass %, more preferably from 5 to 50 mass %, and even more preferably from 7 to 40 mass %, based on the total solid content of the composition.
The term "solid content" refers to components that form the thermally conductive material and does not include solvents. The components that form the thermally conductive material may be components that undergo a reaction (polymerization) to change their chemical structure when forming the thermally conductive material. Furthermore, components that form the thermally conductive material are considered to be solid content even if they are liquid.
<エポキシ化合物>
エポキシ化合物は、1分子中に、少なくとも1つのエポキシ基(オキシラニル基)を有する化合物である。
上記エポキシ基は、オキシラン環から1以上の水素原子(好ましくは1の水素原子)を除いてなる基である。上記エポキシ基は、可能な場合、更に置換基(例えば、直鎖状又は分岐鎖状の炭素数1~5のアルキル基等)を有していてもよい。
<Epoxy Compound>
An epoxy compound is a compound having at least one epoxy group (oxiranyl group) in one molecule.
The epoxy group is a group obtained by removing one or more hydrogen atoms (preferably one hydrogen atom) from an oxirane ring. If possible, the epoxy group may further have a substituent (for example, a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms).
エポキシ化合物が有するエポキシ基の数は、1分子中に、2以上が好ましく、2~1000がより好ましく、2~40が更に好ましい。 The number of epoxy groups contained in the epoxy compound is preferably 2 or more, more preferably 2 to 1,000, and even more preferably 2 to 40, per molecule.
エポキシ化合物の分子量は、150以上が好ましく、300以上がより好ましい。上限は、100,000以下が好ましく、10,000以下がより好ましい。
なお、上記分子量に分子量分布がある場合、上記分子量は重量平均分子量である。
本明細書において、数平均分子量及び重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算で求めた重量平均分子量である。
The molecular weight of the epoxy compound is preferably 150 or more, more preferably 300 or more, and the upper limit is preferably 100,000 or less, more preferably 10,000 or less.
When the molecular weight has a molecular weight distribution, the molecular weight is a weight average molecular weight.
In this specification, the number average molecular weight and weight average molecular weight are weight average molecular weights determined by gel permeation chromatography (GPC) in terms of polystyrene.
エポキシ化合物のエポキシ基含有量は、2.0~20.0mmol/gが好ましく、5.0~15.0mmol/gがより好ましい。
なお、上記エポキシ基含有量は、エポキシ化合物1gが有する、エポキシ基の数を意味する。
エポキシ化合物は、芳香環基(好ましくは芳香族炭化水素環基)を有するのも好ましい。
芳香環基を有するエポキシ化合物の含有量は、全エポキシ化合物に対して、5~100質量%が好ましく、50~100質量%がより好ましく、70~100質量%が更に好ましい。
The epoxy group content of the epoxy compound is preferably from 2.0 to 20.0 mmol/g, more preferably from 5.0 to 15.0 mmol/g.
The epoxy group content means the number of epoxy groups contained in 1 g of the epoxy compound.
The epoxy compound also preferably has an aromatic ring group (preferably an aromatic hydrocarbon ring group).
The content of the epoxy compound having an aromatic ring group is preferably 5 to 100 mass %, more preferably 50 to 100 mass %, and even more preferably 70 to 100 mass %, based on the total amount of epoxy compounds.
エポキシ化合物は、液晶性を示してもよく示さなくてもよい。
つまり、エポキシ化合物は、液晶化合物であってよい。言い換えれば、エポキシ基を有する液晶化合物であってもよい。
エポキシ化合物(液晶性のエポキシ化合物であってもよい)としては、例えば、少なくとも部分的に棒状構造を含む化合物(棒状化合物)及び少なくとも部分的に円盤状構造を含む化合物(円盤状化合物)が挙げられる。
以下、棒状化合物及び円盤状化合物について詳述する。
The epoxy compound may or may not exhibit liquid crystallinity.
That is, the epoxy compound may be a liquid crystal compound, or in other words, a liquid crystal compound having an epoxy group.
Examples of the epoxy compound (which may be a liquid crystalline epoxy compound) include a compound having at least a partial rod-like structure (rod-like compound) and a compound having at least a partial discotic structure (discotic compound).
The rod-shaped compounds and discotic compounds will be described in detail below.
(棒状化合物)
棒状化合物であるエポキシ化合物としては、アゾメチン類、アゾキシ類、シアノビフェニル類、シアノフェニルエステル類、安息香酸エステル類、シクロヘキサンカルボン酸フェニルエステル類、シアノフェニルシクロヘキサン類、シアノ置換フェニルピリミジン類、アルコキシ置換フェニルピリミジン類、フェニルジオキサン類、トラン類及びアルケニルシクロヘキシルベンゾニトリル類が挙げられる。以上のような低分子化合物だけではなく、高分子化合物も使用できる。上記高分子化合物は、低分子の反応性基を有する棒状化合物が重合した高分子化合物である。
好ましい棒状化合物としては、下記式(XXI)で表される棒状化合物が挙げられる。
式(XXI):Q1-L111-A111-L113-M-L114-A112-L112-Q2
(rod-shaped compound)
Examples of epoxy compounds that are rod-shaped compounds include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, cyano-substituted phenylpyrimidines, alkoxy-substituted phenylpyrimidines, phenyldioxanes, tolanes, and alkenylcyclohexylbenzonitriles. In addition to the low molecular weight compounds described above, high molecular weight compounds can also be used. The high molecular weight compounds are polymerized low molecular weight rod-shaped compounds having reactive groups.
A preferred rod-shaped compound is a rod-shaped compound represented by the following formula (XXI).
Formula (XXI): Q 1 -L 111 -A 111 -L 113 -ML 114 -A 112 -L 112 -Q 2
式(XXI)中、Q1及びQ2はそれぞれ独立に、エポキシ基であり、L111、L112、L113及びL114はそれぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を表す。A111及びA112はそれぞれ独立に、炭素数1~20の2価の連結基(スペーサ基)を表す。Mはメソゲン基を表す。
Q1及びQ2のエポキシ基は、置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。
In formula (XXI), Q1 and Q2 each independently represent an epoxy group, L111 , L112 , L113 , and L114 each independently represent a single bond or a divalent linking group, A111 and A112 each independently represent a divalent linking group (spacer group) having 1 to 20 carbon atoms, and M represents a mesogenic group.
The epoxy groups of Q1 and Q2 may or may not have a substituent.
式(XXI)中、L111、L112、L113及びL114はそれぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を表す。
L111、L112、L113及びL114で表される2価の連結基としては、それぞれ独立に、-O-、-S-、-CO-、-NR112-、-CO-O-、-O-CO-O-、-CO-NR112-、-NR112-CO-、-O-CO-、-CH2-O-、-O-CH2-、-O-CO-NR112-、-NR112-CO-O-及び-NR112-CO-NR112-からなる群から選択される2価の連結基であることが好ましい。上記R112は炭素数1~7のアルキル基又は水素原子である。
L113及びL114は、それぞれ独立に、-O-が好ましい。
L111及びL112は、それぞれ独立に、単結合が好ましい。
In formula (XXI), L 111 , L 112 , L 113 and L 114 each independently represent a single bond or a divalent linking group.
The divalent linking groups represented by L 111 , L 112 , L 113 and L 114 are preferably each independently a divalent linking group selected from the group consisting of -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- and -NR 112 -CO-NR 112 -. R 112 is an alkyl group having 1 to 7 carbon atoms or a hydrogen atom.
It is preferable that L 113 and L 114 each independently represent —O—.
It is preferable that L 111 and L 112 each independently represent a single bond.
式(XXI)中、A111及びA112は、それぞれ独立に、炭素数1~20の2価の連結基を表す。
2価の連結基は、隣接していない酸素原子及び硫黄原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。炭素数1~12の、アルキレン基、アルケニレン基又はアルキニレン基が好ましい。上記、アルキレン基、アルケニレン基又はアルキニレン基がエステル基を有していてもよいし、有していなくてもよい。
2価の連結基は直鎖状であることが好ましく、また、上記2価の連結基は置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子及び臭素原子)、シアノ基、メチル基及びエチル基が挙げられる。
A111及びA112は、それぞれ独立に、炭素数1~12のアルキレン基が好ましく、メチレン基がより好ましい。
In formula (XXI), A 111 and A 112 each independently represent a divalent linking group having 1 to 20 carbon atoms.
The divalent linking group may contain heteroatoms such as non-adjacent oxygen atoms and sulfur atoms. An alkylene group, alkenylene group, or alkynylene group having 1 to 12 carbon atoms is preferred. The alkylene group, alkenylene group, or alkynylene group may or may not have an ester group.
The divalent linking group is preferably linear and may or may not have a substituent, such as a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, or a bromine atom), a cyano group, a methyl group, or an ethyl group.
A 111 and A 112 are each independently preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, more preferably a methylene group.
式(XXI)中、Mはメソゲン基を表し、上記メソゲン基としては、公知のメソゲン基が挙げられる。下記式(XXII)で表される基が好ましい。
式(XXII):-(W1-L115)n-W2-
In formula (XXI), M represents a mesogenic group, and examples of the mesogenic group include known mesogenic groups. A group represented by the following formula (XXII) is preferred.
Formula (XXII): -(W 1 -L 115 ) n -W 2 -
式(XXII)中、W1及びW2は、それぞれ独立に、環状アルキレン基、環状アルケニレン基、アリーレン基又は2価のヘテロ環基を表す。L115は、単結合又は2価の連結基を表す。nは、1~4の整数を表す。 In formula (XXII), W1 and W2 each independently represent a cyclic alkylene group, a cyclic alkenylene group, an arylene group, or a divalent heterocyclic group. L115 represents a single bond or a divalent linking group. n represents an integer of 1 to 4.
W1及びW2としては、例えば、1,4-シクロヘキセンジイル、1,4-シクロヘキサンジイル、1,4-フェニレン、ピリミジン-2,5-ジイル、ピリジン-2,5-ジイル、1,3,4-チアジアゾール-2,5-ジイル、1,3,4-オキサジアゾール-2,5-ジイル、ナフタレン-2,6-ジイル、ナフタレン-1,5-ジイル、チオフェン-2,5-ジイル及びピリダジン-3,6-ジイルが挙げられる。1,4-シクロヘキサンジイルの場合、トランス体及びシス体の構造異性体のどちらの異性体であってもよく、任意の割合の混合物であってもよい。トランス体が好ましい。
W1及びW2は、それぞれ置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、上述した置換基群Yで例示された基が挙げられ、より具体的には、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子)、シアノ基、炭素数1~10のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基及びプロピル基等)、炭素数1~10のアルコキシ基(例えば、メトキシ基及びエトキシ基等)、炭素数1~10のアシル基(例えば、ホルミル基及びアセチル基等)、炭素数1~10のアルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル基及びエトキシカルボニル基等)、炭素数1~10のアシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基及びプロピオニルオキシ基等)、ニトロ基、トリフルオロメチル基及びジフルオロメチル基が挙げられる。
W1が複数存在する場合、複数存在するW1は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Examples of W1 and W2 include 1,4-cyclohexenediyl, 1,4-cyclohexanediyl, 1,4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, 1,3,4-thiadiazole-2,5-diyl, 1,3,4-oxadiazole-2,5-diyl, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-1,5-diyl, thiophene-2,5-diyl, and pyridazine-3,6-diyl. In the case of 1,4-cyclohexanediyl, either the trans or cis structural isomer may be used, or a mixture in any ratio may be used. The trans isomer is preferred.
W 1 and W 2 may each have a substituent. Examples of the substituent include the groups exemplified in the above-mentioned substituent group Y, more specifically, a halogen atom (a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom), a cyano group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., a methyl group, an ethyl group, and a propyl group), an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., a methoxy group and an ethoxy group), an acyl group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., a formyl group and an acetyl group), an alkoxycarbonyl group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group), an acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms (e.g., an acetyloxy group and a propionyloxy group), a nitro group, a trifluoromethyl group, and a difluoromethyl group.
When a plurality of W 1 's are present, the plurality of W 1 's may be the same or different.
式(XXII)式中、L115は、単結合又は2価の連結基を表す。L115で表される2価の連結基としては、上述したL111~L114で表される2価の連結基の具体例が挙げられ、例えば、-CO-O-、-O-CO-、-CH2-O-及び-O-CH2-が挙げられる。
L115が複数存在する場合、複数存在するL115は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
In formula (XXII), L 115 represents a single bond or a divalent linking group. Examples of the divalent linking group represented by L 115 include the specific examples of the divalent linking groups represented by L 111 to L 114 described above, such as —CO—O—, —O—CO—, —CH 2 —O—, and —O—CH 2 —.
When a plurality of L 115 are present, the plurality of L 115 may be the same or different.
上記式(XXII)で表されるメソゲン基の基本骨格で好ましい骨格を、以下に例示する。上記メソゲン基は、これらの骨格に置換基が置換していてもよい。 Preferred basic skeletons of the mesogenic group represented by formula (XXII) are exemplified below. The mesogenic group may have a substituent substituted on these skeletons.
上記骨格の中でも、得られる熱伝導材料の熱伝導性がより優れる点でビフェニル骨格が好ましい。
なお、式(XXI)で表される化合物は、特表平11-513019号公報(WO97/00600)に記載の方法を参照して合成できる。
棒状化合物は、特開平11-323162号公報及び特許4118691号に記載のメソゲン基を有するモノマーであってもよい。
Among the above skeletons, the biphenyl skeleton is preferred in that the resulting thermally conductive material has better thermal conductivity.
The compound represented by formula (XXI) can be synthesized by referring to the method described in JP-A-11-513019 (WO97/00600).
The rod-like compound may be a monomer having a mesogen group as described in JP-A-11-323162 and Japanese Patent No. 4,118,691.
また、式(XXI)で表される化合物において、「Q1-L111-」及び「-L112-Q2」の一方又は両方が、ジグリシジルアミノ基に置き換わった化合物も好ましい。 Also preferred are compounds represented by formula (XXI) in which one or both of "Q 1 -L 111 -" and "-L 112 -Q 2 " are replaced with a diglycidylamino group.
棒状化合物は、式(E1)で表される化合物であることが好ましい。 The rod-shaped compound is preferably a compound represented by formula (E1).
式(E1)中、LE1は、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を表す。
LE1は、2価の連結基が好ましい。
2価の連結基は、-O-、-S-、-CO-、-NH-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、置換意を有していてもよいアルキレン基又はこれらの2以上の組み合わせからなる基が好ましく、-O-アルキレン基-又は-アルキレン基-O-がより好ましい。
なお上記アルキレン基は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれであってもよいが、炭素数1~2の直鎖状アルキレン基が好ましい。
複数存在するLE1は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
In formula (E1), L E1 each independently represents a single bond or a divalent linking group.
L E1 is preferably a divalent linking group.
The divalent linking group is preferably -O-, -S-, -CO-, -NH-, -CH=CH-, -C≡C-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, an optionally substituted alkylene group, or a group consisting of a combination of two or more thereof, and more preferably -O-alkylene group- or -alkylene group-O-.
The alkylene group may be straight-chain, branched-chain or cyclic, but is preferably a straight-chain alkylene group having 1 to 2 carbon atoms.
A plurality of L E1 's may be the same or different.
式(E1)中、LE2は、それぞれ独立に、単結合、-CH=CH-、-CO-O-、-O-CO-、-C(-CH3)=CH-、-CH=C(-CH3)-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C≡C-、-N=N+(-O-)-、-N+(-O-)=N-、-CH=N+(-O-)-、-N+(-O-)=CH-、-CH=CH-CO-、-CO-CH=CH-、-CH=C(-CN)-又は-C(-CN)=CH-を表す。
LE2は、それぞれ独立に、単結合、-CO-O-又は-O-CO-が好ましい。
LE2が複数存在する場合、複数存在するLE2は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
In formula (E1), L E2 each independently represent a single bond, -CH=CH-, -CO-O-, -O-CO-, -C(-CH 3 )=CH-, -CH=C(-CH 3 )-, -CH=N-, -N=CH-, -N=N-, -C≡C-, -N=N + (-O - )-, -N + (-O - )=N-, -CH=N + (-O - )-, -N + (-O - )=CH-, -CH=CH-CO-, -CO-CH=CH-, -CH=C(-CN)- or -C(-CN)=CH-.
Each L E2 is preferably independently a single bond, —CO—O— or —O—CO—.
When a plurality of L E2s are present, the plurality of L E2s may be the same or different.
式(E1)中、LE3は、それぞれ独立に、単結合又は置換基を有していてもよい、5員環若しくは6員環の芳香環基又は5員環若しくは6員環の非芳香環基又はこれらの環からなる多環基を表す。
LE3で表される芳香環基及び非芳香環基の例としては、置換基を有していてもよい、1,4-シクロヘキサンジイル基、1,4-シクロヘキセンジイル基、1,4-フェニレン基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、1,3,4-チアジアゾール-2,5-ジイル基、1,3,4-オキサジアゾール-2,5-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、ナフタレン-1,5-ジイル基、チオフェン-2,5-ジイル基及びピリダジン-3,6-ジイル基が挙げられる。1,4-シクロヘキサンジイル基の場合、トランス体及びシス体の構造異性体のどちらの異性体であってもよく、任意の割合の混合物であってもよい。トランス体であることが好ましい。
LE3は、単結合、1,4-フェニレン基又は1,4-シクロヘキセンジイル基が好ましい。
LE3で表される基が有する置換基は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又はアセチル基が好ましく、アルキル基(好ましくは炭素数1)がより好ましい。
なお、置換基が複数存在する場合、置換基は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
LE3が複数存在する場合、複数存在するLE3は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
In formula (E1), L and E3 each independently represent a single bond, a 5- or 6-membered aromatic ring group, a 5- or 6-membered non-aromatic ring group, or a polycyclic group consisting of these rings, each of which may have a substituent.
Examples of aromatic and non-aromatic ring groups represented by L E3 include optionally substituted 1,4-cyclohexanediyl, 1,4-cyclohexenediyl, 1,4-phenylene, pyrimidine-2,5-diyl, pyridine-2,5-diyl, 1,3,4-thiadiazole-2,5-diyl, 1,3,4-oxadiazole-2,5-diyl, naphthalene-2,6-diyl, naphthalene-1,5-diyl, thiophene-2,5-diyl, and pyridazine-3,6-diyl groups. In the case of the 1,4-cyclohexanediyl group, it may be either a trans or cis structural isomer, or a mixture in any proportion. The trans isomer is preferred.
L E3 is preferably a single bond, a 1,4-phenylene group or a 1,4-cyclohexenediyl group.
The substituents possessed by the group represented by L E3 are each independently preferably an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group or an acetyl group, more preferably an alkyl group (preferably having 1 carbon atom).
When a plurality of substituents are present, the substituents may be the same or different.
When a plurality of L E3s are present, the plurality of L E3s may be the same or different.
式(E1)中、peは、0以上の整数を表す。
peが2以上の整数である場合、複数存在する(-LE3-LE2-)は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
peは、0~2が好ましく、0又は1がより好ましく、0が更に好ましい。
In formula (E1), pe represents an integer of 0 or more.
When pe is an integer of 2 or more, a plurality of (-L E3 -L E2 -) may be the same or different.
pe is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1, and even more preferably 0.
式(E1)中、LE4は、それぞれ独立に、置換基を表す。
置換基は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基又はアセチル基が好ましく、アルキル基(好ましくは炭素数1)がより好ましい。
複数存在するLE4は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また、次に説明するleが2以上の整数である場合、同一の(LE4)le中に複数存在するLE4も、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
In formula (E1), L and E4 each independently represent a substituent.
The substituents are each independently preferably an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group or an acetyl group, more preferably an alkyl group (preferably having one carbon atom).
A plurality of L E4 's may be the same or different from each other. When l e described below is an integer of 2 or more, a plurality of L E4's present in the same (L E4 ) l e may be the same or different from each other.
式(E1)中、leは、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。
leは、それぞれ独立に、0~2が好ましい。
複数存在するleは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
In formula (E1), each le independently represents an integer of 0 to 4.
Each le is preferably 0 to 2.
A plurality of le's may be the same or different.
また、式(E1)で表される化合物において、2つ存在する「エポキシ基-LE1-」の一方又は両方が、ジグリシジルアミノアルキレン基(好ましくはジグリシジルアミノメチレン基)に置き換わった化合物も好ましい。 Also preferred are compounds represented by formula (E1) in which one or both of the two "epoxy groups -L E1 -" are replaced with a diglycidylaminoalkylene group (preferably a diglycidylaminomethylene group).
棒状化合物は、得られる熱伝導材料の熱伝導性がより優れる点でビフェニル骨格を有するのも好ましい。
換言すると、エポキシ化合物は、ビフェニル骨格を有するのも好ましく、この場合のエポキシ化合物は棒状化合物であることが好ましい。
The rod-like compound preferably has a biphenyl skeleton, since the resulting thermally conductive material has better thermal conductivity.
In other words, the epoxy compound preferably has a biphenyl skeleton, and in this case, the epoxy compound is preferably a rod-like compound.
(円盤状化合物)
円盤状化合物であるエポキシ化合物は、少なくとも部分的に円盤状構造を有する。
円盤状構造は、少なくとも、脂環又は芳香環を有する。特に、円盤状構造が、芳香環を有する場合、円盤状化合物は、分子間のπ-π相互作用によるスタッキング構造の形成により柱状構造を形成しうる。
円盤状構造として、具体的には、Angew.Chem.Int. Ed. 2012, 51, 7990-7993又は特開平7-306317号公報に記載のトリフェニレン構造、並びに、特開2007-002220号公報及び特開2010-244038号公報に記載の3置換ベンゼン構造が挙げられる。
(Disco-like compounds)
The discotic epoxy compound has at least a partial discotic structure.
The discotic structure has at least an alicyclic or aromatic ring. In particular, when the discotic structure has an aromatic ring, the discotic compound can form a columnar structure by forming a stacking structure due to intermolecular π-π interactions.
Specific examples of the discotic structure include the triphenylene structure described in Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 7990-7993 or JP-A-7-306317, and the tri-substituted benzene structures described in JP-A-2007-002220 and JP-A-2010-244038.
エポキシ化合物として円盤状化合物を用いれば、高い熱伝導性を示す熱伝導材料が得られる。その理由としては、棒状化合物が直線的(一次元的)にしか熱伝導できないのに対して、円盤状化合物は法線方向に平面的(二次元的)に熱伝導できるため、熱伝導パスが増え、熱伝導率が向上する、と考えられる。 When a discotic compound is used as the epoxy compound, a thermally conductive material with high thermal conductivity can be obtained. The reason for this is thought to be that while rod-shaped compounds can only conduct heat linearly (one-dimensionally), discotic compounds can conduct heat planarly (two-dimensionally) in the normal direction, which increases the number of heat conduction paths and improves thermal conductivity.
上記円盤状化合物は、エポキシ基を3つ以上有することが好ましい。3つ以上のエポキシ基を有する円盤状化合物を含む組成物の硬化物はガラス転移温度が高く、耐熱性が高い傾向がある。
円盤状化合物が有するエポキシ基の数は、8以下が好ましく、6以下より好ましい。
The discotic compound preferably has three or more epoxy groups. A cured product of a composition containing a discotic compound having three or more epoxy groups tends to have a high glass transition temperature and high heat resistance.
The number of epoxy groups contained in the discotic compound is preferably 8 or less, more preferably 6 or less.
円盤状化合物としては、例えば、C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol. 71, page 111 (1981) ;日本化学会編、季刊化学総説、No.22、液晶の化学、第5章、第10章第2節(1994);B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., page 1794 (1985);J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994)及び特許第4592225号に記載されている化合物等において末端の少なくとも1つ(好ましくは3つ以上)をエポキシ基とした化合物が挙げられる。
円盤状化合物としては、Angew.Chem.Int. Ed. 2012, 51, 7990-7993及び特開平7-306317号公報に記載のトリフェニレン構造、並びに、特開2007-002220号公報及び特開2010-244038号公報に記載の3置換ベンゼン構造において末端の少なくとも1つ(好ましくは3つ以上)をエポキシ基とした化合物が挙げられる。
Examples of discotic compounds include those described in C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol. 71, page 111 (1981); Quarterly Review of Chemistry, No. 22, Chemistry of Liquid Crystals, edited by the Chemical Society of Japan, Chapter 5, Chapter 10, Section 2 (1994); B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., page 1794 (1985); and J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994) and Japanese Patent No. 4592225, in which at least one (preferably three or more) of the terminals is an epoxy group.
Examples of the discotic compound include the triphenylene structure described in Angew. Chem. Int. Ed. 2012, 51, 7990-7993 and JP-A-7-306317, and the trisubstituted benzene structure described in JP-A-2007-002220 and JP-A-2010-244038 in which at least one (preferably three or more) of the terminals is an epoxy group.
円盤状化合物としては、熱伝導材料の熱伝導性がより優れる点から、以下に示す式(D1)~(D16)のいずれかで表される化合物が好ましい。
まず、式(D1)~(D15)について説明し、その後、式(D16)について詳述する。
なお、以下の式中、「-LQ」は「-L-Q」を表し、「QL-」は「Q-L-」を表す。
As the discotic compound, a compound represented by any one of the following formulas (D1) to (D16) is preferred, since the thermal conductivity of the thermal conductive material is superior.
First, formulas (D1) to (D15) will be explained, and then formula (D16) will be described in detail.
In the following formulas, "-LQ" represents "-LQ" and "QL-" represents "QL-".
式(D1)~(D15)中、Lは2価の連結基を表す。
熱伝導材料の熱伝導性がより優れる点から、Lは、それぞれ独立に、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、-CO-、-NH-、-O-、-S-及びこれらの組み合わせからなる群から選択される基であることが好ましく、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、-CO-、-NH-、-O-及び-S-からなる群から選択される基を2つ以上組み合わせた基であることがより好ましい。
上記アルキレン基の炭素数は、1~12が好ましい。上記アルケニレン基の炭素数は、2~12が好ましい。上記アリーレン基の炭素数は、10以下が好ましい。
アルキレン基、アルケニレン基及びアリーレン基は、置換基(好ましくは、アルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、アルコキシ基及びアシルオキシ基等)を有していてもよい。
In formulas (D1) to (D15), L represents a divalent linking group.
In order to obtain a thermally conductive material with better thermal conductivity, it is preferable that L's are each independently a group selected from the group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, -CO-, -NH-, -O-, -S-, and combinations thereof, and it is more preferable that L's are a group combining two or more groups selected from the group consisting of an alkylene group, an alkenylene group, an arylene group, -CO-, -NH-, -O-, and -S-.
The alkylene group preferably has 1 to 12 carbon atoms. The alkenylene group preferably has 2 to 12 carbon atoms. The arylene group preferably has 10 or less carbon atoms.
The alkylene group, alkenylene group and arylene group may have a substituent (preferably an alkyl group, a halogen atom, a cyano group, an alkoxy group, an acyloxy group, or the like).
Lの例を以下に示す。以下の例では、左側の結合手が式(D1)~(D15)のいずれかで表される化合物の中心構造(以下、単に「中心環」ともいう。)の側に結合し、右側の結合手がQに結合する。
ALはアルキレン基又はアルケニレン基を意味し、ARはアリーレン基を意味する。
ALで表されるアルキレン基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、炭素数は例えば1~12である。ALで表されるアルケニレン基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、炭素数は例えば2~12である。ARで表されるアリーレン基は、単環でも多環でもよく、環員原子数は6~12が好ましい。
Examples of L are shown below. In the following examples, the left bond is bonded to the central structure (hereinafter also simply referred to as "central ring") of the compound represented by any one of formulas (D1) to (D15), and the right bond is bonded to Q.
AL represents an alkylene group or an alkenylene group, and AR represents an arylene group.
The alkylene group represented by AL may be linear or branched and has, for example, 1 to 12 carbon atoms. The alkenylene group represented by AL may be linear or branched and has, for example, 2 to 12 carbon atoms. The arylene group represented by AR may be monocyclic or polycyclic and preferably has 6 to 12 ring atoms.
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-
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-
L129:-O-CO-
L130:-O-CO-AR-O-AL-O-CO-AL-S-AR-
L131:-O-CO-AL-S-AR-
L132:-O-CO-AR-O-AL-O-CO-AL-S-AL-
L133:-O-CO-AL-S-AR-
L134:-O-AL-S-AR-
L135:-AL-CO-O-AL-O-CO-AL-S-AR-
L136:-AL-CO-O-AL-O-CO-AL-S-AL-
L137:-O-AL-O-AR-
L138:-O-AL-O-CO-AR-
L139:-O-AL-NH-AR-
L140:-O-CO-AL-O-AR-
L141:-O-CO-AR-O-AL-O-AR-
L142:-AL-CO-O-AR-
L143:-AL-CO-O-AL-O-AR-
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-
L129:-O-CO-
L130: -O-CO-AR-O-AL-O-CO-AL-S-AR-
L131:-O-CO-AL-S-AR-
L132: -O-CO-AR-O-AL-O-CO-AL-S-AL-
L133:-O-CO-AL-S-AR-
L134:-O-AL-S-AR-
L135:-AL-CO-O-AL-O-CO-AL-S-AR-
L136:-AL-CO-O-AL-O-CO-AL-S-AL-
L137:-O-AL-O-AR-
L138:-O-AL-O-CO-AR-
L139:-O-AL-NH-AR-
L140:-O-CO-AL-O-AR-
L141: -O-CO-AR-O-AL-O-AR-
L142:-AL-CO-O-AR-
L143:-AL-CO-O-AL-O-AR-
式(D1)~(D15)中、Qは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
置換基としては、上述した置換基群Yで例示される基が挙げられる。より具体的には、置換基としては、上記反応性官能基、ハロゲン原子、イソシアネート基、シアノ基、不飽和重合性基、エポキシ基、オキセタニル基、アジリジニル基、チオイソシアネート基、アルデヒド基及びスルホ基が挙げられる。
ただし、Qがエポキシ基以外の基である場合、Qはエポキシ基に対して安定であることが好ましい。
なお、式(D1)~(D15)中、1つ以上(好ましくは2つ以上)のQは、エポキシ基を表す。熱伝導材料の熱伝導性がより優れる点から、全てのQがエポキシ基を表すことが好ましい。
なお、式(D1)~(D15)で表される化合物は、エポキシ基の安定性の点からは、-NH-を有さないことが好ましい。
In formulae (D1) to (D15), each Q independently represents a hydrogen atom or a substituent.
Examples of the substituent include the groups exemplified in the above-mentioned substituent group Y. More specifically, examples of the substituent include the above-mentioned reactive functional groups, halogen atoms, isocyanate groups, cyano groups, unsaturated polymerizable groups, epoxy groups, oxetanyl groups, aziridinyl groups, thioisocyanate groups, aldehyde groups, and sulfo groups.
However, when Q is a group other than an epoxy group, Q is preferably stable against the epoxy group.
In formulas (D1) to (D15), one or more (preferably two or more) Q's represent an epoxy group. In order to obtain a thermally conductive material with superior thermal conductivity, it is preferable that all Q's represent an epoxy group.
From the viewpoint of the stability of the epoxy group, it is preferable that the compounds represented by formulae (D1) to (D15) do not have —NH—.
式(D1)~(D15)で表される化合物の熱伝導材料の熱伝導性がより優れる点から、式(D4)で表される化合物が好ましい。換言すると、円盤状化合物の中心環はトリフェニレン環であることが好ましい。
式(D4)で表される化合物としては、熱伝導材料の熱伝導性がより優れる点から、式(XI)で表される化合物が好ましい。
The compound represented by formula (D4) is preferred because the thermal conductivity of the thermal conductive materials of the compounds represented by formulas (D1) to (D15) is superior. In other words, the central ring of the discotic compound is preferably a triphenylene ring.
As the compound represented by formula (D4), a compound represented by formula (XI) is preferred in terms of providing a thermally conductive material with better thermal conductivity.
式(XI)中、R11、R12、R13、R14、R15及びR16は、それぞれ独立に、*-X11-L11-P11又は*-X12-L12-Y12を表す。
なお、*はトリフェニレン環との結合位置を表す。
R11、R12、R13、R14、R15及びR16のうち、2つ以上は、*-X11-L11-P11であり、3個以上が*-X11-L11-P11であることが好ましい。
熱伝導材料の熱伝導性がより優れる点から、R11及びR12のいずれか1つ以上、R13及びR14のいずれか1つ以上、並びに、R15及びR16のいずれか1つ以上が、*-X11-L11-P11であることが好ましい。
R11、R12、R13、R14、R15及びR16が、全て、*-X11-L11-P11であることがより好ましい。加えて、R11、R12、R13、R14、R15及びR16が、全て同一であることが更に好ましい。
In formula (XI), R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 each independently represent *-X 11 -L 11 -P 11 or *-X 12 -L 12 -Y 12 .
The symbol * indicates the bonding position to the triphenylene ring.
It is preferred that two or more of R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are *-X 11 -L 11 -P 11 , and three or more are *-X 11 -L 11 -P 11 .
In order to obtain a thermally conductive material with better thermal conductivity, it is preferable that one or more of R 11 and R 12 , one or more of R 13 and R 14 , and one or more of R 15 and R 16 are *-X 11 -L 11 -P 11 .
It is more preferable that R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are all *-X 11 -L 11 -P 11. In addition, it is even more preferable that R 11 , R 12 , R 13 , R 14 , R 15 and R 16 are all the same.
X11は、それぞれ独立に、単結合、-O-、-CO-、-NH-、-O-CO-、-O-CO-O-、-O-CO-NH-、-O-CO-S-、-CO-O-、-CO-NH-、-CO-S-、-NH-CO-、-NH-CO-O-、-NH-CO-NH-、-NH-CO-S-、-S-、-S-CO-、-S-CO-O-、-S-CO-NH-又は-S-CO-S-を表す。
X11は、それぞれ独立に、-O-、-O-CO-、-O-CO-O-、-O-CO-NH-、-CO-O-、-CO-NH-、-NH-CO-又は-NH-CO-O-が好ましく、-O-、-O-CO-、-CO-O-、-O-CO-NH-又は-CO-NH-がより好ましく、-O-CO-又は-CO-O-が更に好ましい。
X11 each independently represents a single bond, -O-, -CO-, -NH-, -O-CO-, -O-CO-O-, -O-CO-NH-, -O-CO-S-, -CO-O-, -CO-NH-, -CO-S-, -NH-CO-, -NH-CO-O-, -NH-CO-NH-, -NH-CO-S-, -S-, -S-CO-, -S-CO-O-, -S-CO-NH- or -S-CO-S-.
X11 is preferably each independently -O-, -O-CO-, -O-CO-O-, -O-CO-NH-, -CO-O-, -CO-NH-, -NH-CO- or -NH-CO-O-, more preferably -O-, -O-CO-, -CO-O-, -O-CO-NH- or -CO-NH-, and still more preferably -O-CO- or -CO-O-.
L11は、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を表す。
2価の連結基の例としては、-O-、-O-CO-、-CO-O-、-S-、-NH-、アルキレン基(炭素数は、1~10が好ましく、1~8がより好ましく、1~7が更に好ましい。)、アリーレン基(炭素数は、6~20が好ましく、6~14がより好ましく、6~10が更に好ましい。)又はそれらを組み合わせた基が挙げられる。
上記アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基及びヘプチレン基が挙げられる。
上記アリーレン基としては、1,4-フェニレン基、1,3-フェニレン基、1,4-ナフチレン基、1,5-ナフチレン基及びアントラセニレン基が挙げられ、1,4-フェニレン基が好ましい。
Each L 11 independently represents a single bond or a divalent linking group.
Examples of the divalent linking group include -O-, -O-CO-, -CO-O-, -S-, -NH-, an alkylene group (preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably having 1 to 8 carbon atoms, and still more preferably having 1 to 7 carbon atoms), an arylene group (preferably having 6 to 20 carbon atoms, more preferably having 6 to 14 carbon atoms, and still more preferably having 6 to 10 carbon atoms), and a group formed by combining these groups.
Examples of the alkylene group include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, and a heptylene group.
Examples of the arylene group include a 1,4-phenylene group, a 1,3-phenylene group, a 1,4-naphthylene group, a 1,5-naphthylene group, and an anthracenylene group, with a 1,4-phenylene group being preferred.
上記アルキレン基及び上記アリーレン基はそれぞれ置換基を有していてもよい。置換基の数は、1~3が好ましく、1がより好ましい。置換基の置換位置は特に制限されない。置換基としては、ハロゲン原子又は炭素数1~3のアルキル基が好ましく、メチル基がより好ましい。
上記アルキレン基及び上記アリーレン基は無置換であることも好ましい。アルキレン基は無置換であることが好ましい。
The alkylene group and the arylene group may each have a substituent. The number of substituents is preferably 1 to 3, and more preferably 1. The substitution position of the substituent is not particularly limited. The substituent is preferably a halogen atom or an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, and more preferably a methyl group.
The alkylene group and the arylene group are preferably unsubstituted. The alkylene group is preferably unsubstituted.
-X11-L11-の例として、上述のLの例であるL101~L143が挙げられる。 Examples of -X 11 -L 11 - include L101 to L143, which are the examples of L mentioned above.
P11は、エポキシ基を表す。上記エポキシ基は置換基を有していてもよく、有していなくてもよい。 P11 represents an epoxy group, which may or may not have a substituent.
X12は、X11と同様であり、好適な条件も同様である。
L12は、L11と同様であり、好適な条件も同様である。
-X12-L12-の例として、上述のLの例であるL101~L143が挙げられる。
X 12 is the same as X 11 , and the preferred conditions are also the same.
L 12 is similar to L 11 , and the preferred conditions are also similar.
Examples of -X 12 -L 12 - include L101 to L143, which are the examples of L described above.
Y12は、水素原子、炭素数1~20の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基又は炭素数1~20の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基において1つ又は2つ以上のメチレン基が-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-O-CO-又は-CO-O-で置換された基を表す。
Y12が、炭素数1~20の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基又は炭素数1~20の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基において1つ又は2つ以上のメチレン基が-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-O-CO-又は-CO-O-で置換された基の場合、Y12に含まれる水素原子の1つ以上がハロゲン原子で置換されていてもよい。
Y 12 represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in which one or more methylene groups have been substituted with —O—, —S—, —NH—, —N(CH 3 )—, —CO—, —O—CO— or —CO—O—.
When Y 12 is a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms or a linear, branched, or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in which one or more methylene groups have been substituted with —O—, —S—, —NH—, —N(CH 3 )—, —CO—, —O—CO—, or —CO—O—, one or more hydrogen atoms contained in Y 12 may be substituted with a halogen atom.
式(XI)で表される化合物の具体例については、特開平7-281028号公報の段落番号0028~0036、特開平7-306317号公報、特開2005-156822号公報の段落番号0016~0018、特開2006-301614号公報の段落番号0067~0072及び液晶便覧(平成12年丸善株式会社発刊)330頁~333頁に記載の化合物において、末端の少なくとも1つ(好ましくは3つ以上)をエポキシ基とした化合物が挙げられる。 Specific examples of compounds represented by formula (XI) include compounds described in JP-A No. 7-281028, paragraphs [0028] to [0036], JP-A No. 7-306317, JP-A No. 2005-156822, paragraphs [0016] to [0018], JP-A No. 2006-301614, paragraphs [0067] to [0072], and the Liquid Crystal Handbook (published by Maruzen Co., Ltd. in 2000), pages 330 to 333, in which at least one (preferably three or more) of the terminal groups is an epoxy group.
式(XI)で表される化合物は、特開平7-306317号公報、特開平7-281028号公報、特開2005-156822号公報及び特開2006-301614号公報に記載の方法に準じて合成できる。 The compound represented by formula (XI) can be synthesized according to the methods described in JP-A-7-306317, JP-A-7-281028, JP-A-2005-156822, and JP-A-2006-301614.
また、熱伝導材料の熱伝導性がより優れる点から、円盤状化合物として、式(D16)で表される化合物も好ましい。 Furthermore, compounds represented by formula (D16) are also preferred as discotic compounds, as they provide superior thermal conductivity to the thermally conductive material.
式(D16)中、A2X、A3X及びA4Xは、それぞれ独立に、-CH=又は-N=を表す。A2X、A3X及びA4Xが、いずれも-CH=であること又はいずれも-N=であることが好ましい。つまり、A2X、A3X及びA4Xを含む6員環(中心環)が、ベンゼン環であること又はトリアジン環であることが好ましい。
R17X、R18X及びR19Xは、それぞれ独立に、*-X211X-(Z21X-X212X)n21X-L21X-Qを表す。*は、中心環との結合位置を表す。
X211X及びX212Xは、それぞれ独立に、単結合、-O-、-CO-、-NH-、-O-CO-、-O-CO-O-、-O-CO-NH-、-O-CO-S-、-CO-O-、-CO-NH-、-CO-S-、-NH-CO-、-NH-CO-O-、-NH-CO-NH-、-NH-CO-S-、-S-、-S-CO-、-S-CO-O-、-S-CO-NH-又は-S-CO-S-を表す。
Z21Xは、それぞれ独立に、5員環若しくは6員環の芳香環基又は5員環若しくは6員環の非芳香環基を表す。
L21Xは、単結合又は2価の連結基を表す。
Qは、式(D1)~(D15)におけるQと同義であり、好ましい条件も同様である。式(D16)中、複数存在するQのうち、少なくとも1つ(好ましくは全部)のQは、エポキシ基を表す。
n21Xは、0~3の整数を表す。n21Xが2以上の場合、複数存在する(Z21X-X212X)は、同一でも異なっていてもよい。
In formula (D16), A 2X , A 3X and A 4X each independently represent -CH= or -N=. It is preferable that A 2X , A 3X and A 4X are all -CH= or all -N=. In other words, it is preferable that the 6-membered ring (central ring) containing A 2X , A 3X and A 4X is a benzene ring or a triazine ring.
R 17X , R 18X and R 19X each independently represent *-X 211X -(Z 21X -X 212X ) n21X -L 21X -Q, where * represents the bonding position to the central ring.
X 211X and X 212X each independently represent a single bond, -O-, -CO-, -NH-, -O-CO-, -O-CO-O-, -O-CO-NH-, -O-CO-S-, -CO-O-, -CO-NH-, -CO-S-, -NH-CO-, -NH-CO-O-, -NH-CO-NH-, -NH-CO-S-, -S-, -S-CO-, -S-CO-O-, -S-CO-NH- or -S-CO-S-.
Z 21X each independently represents a 5- or 6-membered aromatic ring group or a 5- or 6-membered non-aromatic ring group.
L 21X represents a single bond or a divalent linking group.
Q has the same definition as Q in formulas (D1) to (D15), and the preferred conditions are also the same. In formula (D16), of the multiple Qs, at least one (preferably all) Qs represent an epoxy group.
n21X represents an integer of 0 to 3. When n21X is 2 or greater, the multiple (Z 21X -X 212X ) may be the same or different.
式(D16)で表される化合物としては、式(XII)で表される化合物が好ましい。 The compound represented by formula (D16) is preferably a compound represented by formula (XII).
式(XII)中、A2、A3及びA4は、それぞれ独立に、-CH=又は-N=を表す。A2、A3及びA4が、いずれも-CH=であること又はいずれも-N=であることが好ましい。つまり、A2、A3及びA4を含む6員環(中心環)が、ベンゼン環であること又はトリアジン環であることが好ましい。 In formula (XII), A 2 , A 3 and A 4 each independently represent -CH= or -N=. It is preferable that A 2 , A 3 and A 4 are all -CH= or all -N=. In other words, it is preferable that the 6-membered ring (central ring) containing A 2 , A 3 and A 4 is a benzene ring or a triazine ring.
R17、R18及びR19は、それぞれ独立に、*-X211-(Z21-X212)n21-L21-P21又は*-X221-(Z22-X222)n22-Y22を表す。*は中心環との結合位置を表す。
R17、R18及びR19のうち2つ以上は、*-X211-(Z21-X212)n21-L21-P21である。熱伝導材料の熱伝導性がより優れる点から、R17、R18及びR19は全てが、*-X211-(Z21-X212)n21-L21-P21であることが好ましい。
加えて、R17、R18及びR19が、全て同一であることが好ましい。
R 17 , R 18 and R 19 each independently represent *-X 211 -(Z 21 -X 212 ) n21 -L 21 -P 21 or *-X 221 -(Z 22 -X 222 ) n22 -Y 22. * represents the bonding position to the central ring.
Two or more of R 17 , R 18 and R 19 are *-X 211 -(Z 21 -X 212 ) n21 -L 21 -P 21. In order to obtain a thermally conductive material with better thermal conductivity, it is preferable that all of R 17 , R 18 and R 19 are *-X 211 -(Z 21 -X 212 ) n21 -L 21 -P 21 .
In addition, it is preferred that R 17 , R 18 and R 19 are all the same.
X211、X212、X221及びX222は、それぞれ独立に、単結合、-O-、-CO-、-NH-、-O-CO-、-O-CO-O-、-O-CO-NH-、-O-CO-S-、-CO-O-、-CO-NH-、-CO-S-、-NH-CO-、-NH-CO-O-、-NH-CO-NH-、-NH-CO-S-、-S-、-S-CO-、-S-CO-O-、-S-CO-NH-又は-S-CO-S-を表す。
X211、X212、X221及びX222としては、それぞれ独立に、単結合、-NH-、-O-、-CO-O-又は-O-CO-が好ましい。
X 211 , X 212 , X 221 and X 222 each independently represent a single bond, -O-, -CO-, -NH-, -O-CO-, -O-CO-O-, -O-CO-NH-, -O-CO-S-, -CO-O-, -CO-NH-, -CO-S-, -NH-CO-, -NH-CO-O-, -NH-CO-NH-, -NH-CO-S-, -S-, -S-CO-, -S-CO-O-, -S-CO-NH- or -S-CO-S-.
X 211 , X 212 , X 221 and X 222 are each preferably independently a single bond, —NH—, —O—, —CO—O— or —O—CO—.
Z21及びZ22は、それぞれ独立に、5員環若しくは6員環の芳香環基又は5員環若しくは6員環の非芳香環基を表し、例えば、ベンゼン環基(1,4-フェニレン基及び1,3-フェニレン基等)、並びに、芳香族複素環基が挙げられる。 Z 21 and Z 22 each independently represent a 5- or 6-membered aromatic ring group or a 5- or 6-membered non-aromatic ring group, examples of which include a benzene ring group (such as a 1,4-phenylene group or a 1,3-phenylene group) and an aromatic heterocyclic group.
上記芳香環基及び上記非芳香環基は、置換基を有していてもよい。置換基を有する場合、置換基の数は、1~4が好ましく、1又は2がより好ましく、1が更に好ましい。置換基の置換位置は、特に制限されない。置換基としては、ハロゲン原子又はメチル基が好ましい。上記芳香環基及び上記非芳香環基は無置換であることも好ましい。また、置換基として、更に「-X212-L21-P21」で表される基を有していてもよい。 The aromatic ring group and the non-aromatic ring group may have a substituent. When they have a substituent, the number of the substituents is preferably 1 to 4, more preferably 1 or 2, and even more preferably 1. The substitution position of the substituent is not particularly limited. The substituent is preferably a halogen atom or a methyl group. It is also preferable that the aromatic ring group and the non-aromatic ring group are unsubstituted. Furthermore, they may further have a group represented by "-X 212 -L 21 -P 21 " as a substituent.
芳香族複素環基としては、例えば、以下の芳香族複素環基が挙げられる。
式中、*はX211又はX221に結合する部位を表す。**はX212又はX222に結合する部位を表す。A41及びA42は、それぞれ独立に、メチン基又は窒素原子を表す。X4は、酸素原子、硫黄原子又はイミノ基を表す。
A41及びA42は、少なくとも一方が窒素原子であることが好ましく、両方が窒素原子であることがより好ましい。また、X4は、酸素原子であることが好ましい。
In the formula, * represents a site bonding to X211 or X221 . ** represents a site bonding to X212 or X222 . A41 and A42 each independently represent a methine group or a nitrogen atom. X4 represents an oxygen atom, a sulfur atom or an imino group.
At least one of A 41 and A 42 is preferably a nitrogen atom, and more preferably both are nitrogen atoms. X 4 is preferably an oxygen atom.
後述するn21及びn22が2以上の場合、複数存在する(Z21-X212)及び(Z22-X222)は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。 When n21 and n22 described below are 2 or greater, a plurality of (Z 21 -X 212 ) and a plurality of (Z 22 -X 222 ) may be the same or different.
L21は、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を表し、上述した式(XI)におけるL11と同義である。L21としては、-O-、-O-CO-、-CO-O-、-S-、-NH-、アルキレン基(炭素数は、1~10が好ましく、1~8がより好ましく、1~7が更に好ましい。)、アリーレン基(炭素数は、6~20が好ましく、6~14がより好ましく、6~10が更に好ましい。)又はそれらを組み合わせた基が好ましい。 L 21 each independently represents a single bond or a divalent linking group and has the same meaning as L 11 in formula (XI) above. L 21 is preferably -O-, -O-CO-, -CO-O-, -S-, -NH-, an alkylene group (preferably having 1 to 10 carbon atoms, more preferably having 1 to 8 carbon atoms, and even more preferably having 1 to 7 carbon atoms), an arylene group (preferably having 6 to 20 carbon atoms, more preferably having 6 to 14 carbon atoms, and even more preferably having 6 to 10 carbon atoms), or a group formed by combining these groups.
後述するn22が1以上の場合において、-X212-L21-の例としては、上述の式(D1)~(D15)におけるLの例であるL101~L143が同様に挙げられる。ただしこの場合、L101~L143における左側の結合手が化合物の中心構造(以下、単に「中心環」ともいう。)の側に結合し、右側の結合手がP21に結合する。 When n22 described below is 1 or greater, examples of -X 212 -L 21 - include L101 to L143, which are examples of L in the above formulae (D1) to (D15), except that in this case, the left bond in L101 to L143 is bonded to the central structure of the compound (hereinafter also simply referred to as the "central ring"), and the right bond is bonded to P21 .
P21は、エポキシ基を表す。上記エポキシ基は置換基を有していてもよく、有していなくてもよい。 P21 represents an epoxy group, which may or may not have a substituent.
Y22は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~20の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基又は炭素数1~20の直鎖状、分岐鎖状若しくは環状のアルキル基において1つ又は2つ以上のメチレン基が-O-、-S-、-NH-、-N(CH3)-、-CO-、-O-CO-又は-CO-O-で置換された基を表し、式(XI)におけるY12と同義であり、好適態様も同じである。 Y 22 each independently represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a linear, branched or cyclic alkyl group having 1 to 20 carbon atoms in which one or more methylene groups have been substituted with -O-, -S-, -NH-, -N(CH 3 )-, -CO-, -O-CO- or -CO-O-, and has the same meaning as Y 12 in formula (XI), and preferred embodiments are also the same.
n21及びn22はそれぞれ独立に、0~3の整数を表し、熱伝導性がより優れる点から、1~3の整数が好ましい。A2、A3及びA4が、いずれも-CH=である場合はn21及びn22がそれぞれ独立に2~3の整数であることがより好ましく、A2、A3及びA4が、いずれも-N=である場合はn21及びn22がそれぞれ独立に1であることがより好ましい。 n21 and n22 each independently represent an integer of 0 to 3, and from the viewpoint of more excellent thermal conductivity, an integer of 1 to 3 is preferable. When A 2 , A 3 and A 4 are all -CH=, it is more preferable that n21 and n22 each independently represent an integer of 2 to 3, and when A 2 , A 3 and A 4 are all -N=, it is more preferable that n21 and n22 each independently represent 1.
式(XII)で表される化合物の詳細及び具体例については、特開2010-244038号公報の段落0013~0077に記載の化合物において、末端の少なくとも1つ(好ましくは3つ以上)をエポキシ基とした化合物を参照でき、その内容は本明細書に組み込まれる。 For details and specific examples of the compound represented by formula (XII), see the compounds described in paragraphs 0013 to 0077 of JP 2010-244038 A in which at least one (preferably three or more) terminal groups are epoxy groups, the contents of which are incorporated herein by reference.
式(XII)で表される化合物は、特開2010-244038号公報、特開2006-076992号公報及び特開2007-002220号公報に記載の方法に準じて合成できる。 The compound represented by formula (XII) can be synthesized according to the methods described in JP-A-2010-244038, JP-A-2006-076992, and JP-A-2007-002220.
なお、電子密度を減らしてスタッキングを強くし、カラム状集合体を形成しやすくなるという観点から、円盤状化合物は水素結合性官能基を有する化合物であることも好ましい。水素結合性官能基としては、-O-CO-NH-、-CO-NH-、-NH-CO-、-NH-CO-O-、-NH-CO-NH-、-NH-CO-S-又は-S-CO-NH-が挙げられる。 In addition, from the viewpoint of reducing electron density, strengthening stacking, and facilitating the formation of columnar aggregates, it is also preferable that the discotic compound is a compound having a hydrogen-bonding functional group. Examples of hydrogen-bonding functional groups include -O-CO-NH-, -CO-NH-, -NH-CO-, -NH-CO-O-, -NH-CO-NH-, -NH-CO-S-, and -S-CO-NH-.
(その他エポキシ化合物)
上述のエポキシ化合物以外にも、エポキシ化合物は、例えば、フェノール化合物の説明中で述べた式(Z)、式(Z1)又は式(Z2)において、フェノール性ヒドロキシ基をエポキシ含有基に代えた式で表される化合物も使用できる。
エポキシ含有基は、エポキシ基そのものである基又はエポキシ基を一部分に含む1価の基である。
上記エポキシ基を一部分に含む1価の基は、基全体の中にエポキシ基を1つ以上(好ましくは1~8個)有する基である。
上記エポキシ基を一部分に含む1価の基は、「-(2価の炭化水素基)M1-(-O-2価の炭化水素基-)M2-エポキシ基」で表される基が好ましい。上記基において、M1は、0又は1を表す。M2は、1以上(好ましくは1~10)の整数を表す。上記基における2価の炭化水素基としては、例えば、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6)、アルケニレン基(-CH=CH-等。好ましくは炭素数2~6)、アルキニレン基(-C≡C-等。好ましくは炭素数2~6)、アリーレン基(フェニレン基等。好ましくは炭素数6~15)及びこれらを組み合わせた基が挙げられる。上記2価の炭化水素基は置換基を有していても有していなくてもよく、上記2価の炭化水素基が置換基として更にエポキシ含有基を有してもよい。複数存在してもよい上記2価の炭化水素基は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
(Other epoxy compounds)
In addition to the above-mentioned epoxy compounds, compounds represented by the formula (Z), formula (Z1), or formula (Z2) described in the description of the phenolic compounds in which the phenolic hydroxy group is replaced with an epoxy-containing group can also be used as the epoxy compound.
The epoxy-containing group is a group that is an epoxy group itself or a monovalent group that partially contains an epoxy group.
The monovalent group partially containing an epoxy group is a group having one or more (preferably 1 to 8) epoxy groups within the entire group.
The monovalent group partially containing an epoxy group is preferably a group represented by "-(divalent hydrocarbon group) M1 -(-O-divalent hydrocarbon group-) M2 -epoxy group". In the above group, M1 represents 0 or 1. M2 represents an integer of 1 or more (preferably 1 to 10). Examples of the divalent hydrocarbon group in the above group include alkylene groups (preferably having 1 to 6 carbon atoms), alkenylene groups (-CH=CH-, etc., preferably having 2 to 6 carbon atoms), alkynylene groups (-C≡C-, etc., preferably having 2 to 6 carbon atoms), arylene groups (phenylene group, etc., preferably having 6 to 15 carbon atoms), and combinations thereof. The divalent hydrocarbon group may or may not have a substituent, and the divalent hydrocarbon group may further have an epoxy-containing group as a substituent. A plurality of the divalent hydrocarbon groups may be present, and may be the same or different.
また、その他エポキシ化合物としては、例えば、式(DN)で表されるエポキシ化合物も挙げられる。 Other epoxy compounds include, for example, epoxy compounds represented by formula (DN):
式(DN)中、nDNは、0以上の整数を表し、0~5が好ましく、1がより好ましい。
RDNは、単結合又は2価の連結基を表す。2価の連結基としては、-O-、-O-CO-、-CO-O-、-S-、アルキレン基(炭素数は、1~10が好ましい。)、アリーレン基(炭素数は、6~20が好ましい。)又はそれらを組み合わせた基が好ましく、アルキレン基がより好ましく、メチレン基がより好ましい。
In formula (DN), n DN represents an integer of 0 or more, preferably 0 to 5, and more preferably 1.
R DN represents a single bond or a divalent linking group. The divalent linking group is preferably —O—, —O—CO—, —CO—O—, —S—, an alkylene group (preferably having 1 to 10 carbon atoms), an arylene group (preferably having 6 to 20 carbon atoms), or a combination thereof, more preferably an alkylene group, and more preferably a methylene group.
その他エポキシ化合物としては、式(E2)で表されるエポキシ化合物も挙げられる。
(V-)4-UC(-W)U (E2)
Other examples of the epoxy compound include an epoxy compound represented by formula (E2).
(V-) 4-U C(-W) U (E2)
式(E2)中、Cは、炭素原子を表す。 In formula (E2), C represents a carbon atom.
式(E2)中、Uは、3又は4の整数を表す。
式(E2)中において、Vの数を示す「4-U」中の「U」と、Wの数を示す「U」とは同じ値を示す。つまり、式(E2)は、「V-C(-W)3」又は「C(-W)4」である。
In formula (E2), U represents an integer of 3 or 4.
In formula (E2), the "U" in "4-U" indicating the number of Vs and the "U" indicating the number of Ws have the same value. In other words, formula (E2) is "VC(-W) 3 " or "C(-W) 4 ".
式(E2)中、Vは、エポキシ基を有さない置換基又は水素原子を表す。
上記エポキシ基を有さない置換基は、エポキシ基以外の置換基であり、かつ、置換基の一部分としてもエポキシ基を含むことがない置換基である。
上記エポキシ基を有さない置換基としては、例えば、置換基群Yから選択される基であって、エポキシ基及びエポキシ基を一部分に含む基を除いた基が挙げられる。
上記エポキシ基を有さない置換基は、アルキル基が好ましく、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基がより好ましい。上記アルキル基は、炭素数1~5が好ましい。
In formula (E2), V represents a substituent not having an epoxy group or a hydrogen atom.
The substituent not having an epoxy group is a substituent other than an epoxy group, and does not contain an epoxy group even as a part of the substituent.
Examples of the substituent not having an epoxy group include groups selected from the substituent group Y, excluding epoxy groups and groups partially containing an epoxy group.
The substituent not having an epoxy group is preferably an alkyl group, more preferably a linear or branched alkyl group, and preferably has 1 to 5 carbon atoms.
式(E2)中、Wは、エポキシ含有基を表す。
エポキシ含有基は、エポキシ基そのものである基又はエポキシ基を一部分に含む1価の基である。
上記エポキシ基を一部分に含む1価の基は、基全体の中にエポキシ基を1つ以上(好ましくは1~8個)有する基である。
上記エポキシ基を一部分に含む1価の基は、「-(2価の炭化水素基)M1-(-O-2価の炭化水素基-)M2-エポキシ基」で表される基が好ましい。上記基において、M1は、0又は1を表す。M2は、1以上(好ましくは1~10)の整数を表す。上記基における2価の炭化水素基としては、例えば、アルキレン基(好ましくは炭素数1~6)、アルケニレン基(-CH=CH-等。好ましくは炭素数2~6)、アルキニレン基(-C≡C-等。好ましくは炭素数2~6)、アリーレン基(フェニレン基等。好ましくは炭素数6~15)及びこれらを組み合わせた基が挙げられる。上記2価の炭化水素基は置換基を有していても有していなくてもよく、上記2価の炭化水素基が置換基として更にエポキシ含有基を有してもよい。複数存在してもよい上記2価の炭化水素基は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
式(E2)中に複数存在するWは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
In formula (E2), W represents an epoxy-containing group.
The epoxy-containing group is a group which is an epoxy group itself or a monovalent group which partially contains an epoxy group.
The monovalent group partially containing an epoxy group is a group having one or more (preferably 1 to 8) epoxy groups within the entire group.
The monovalent group partially containing an epoxy group is preferably a group represented by "-(divalent hydrocarbon group) M1 -(-O-divalent hydrocarbon group-) M2 -epoxy group". In the above group, M1 represents 0 or 1. M2 represents an integer of 1 or more (preferably 1 to 10). Examples of the divalent hydrocarbon group in the above group include alkylene groups (preferably having 1 to 6 carbon atoms), alkenylene groups (-CH=CH-, etc., preferably having 2 to 6 carbon atoms), alkynylene groups (-C≡C-, etc., preferably having 2 to 6 carbon atoms), arylene groups (phenylene group, etc., preferably having 6 to 15 carbon atoms), and combinations thereof. The divalent hydrocarbon group may or may not have a substituent, and the divalent hydrocarbon group may further have an epoxy-containing group as a substituent. A plurality of the divalent hydrocarbon groups may be present, and may be the same or different.
A plurality of Ws present in formula (E2) may be the same or different.
その他エポキシ化合物としては、エポキシ基が、縮環している化合物も挙げられる。このような化合物としては、例えば、3,4:8,9-ジエポキシビシクロ[4.3.0]ノナンが挙げられる。 Other epoxy compounds include compounds in which the epoxy group is fused to a ring. An example of such a compound is 3,4:8,9-diepoxybicyclo[4.3.0]nonane.
その他エポキシ化合物としては、式(E3)で表されるエポキシ化合物も挙げられる。
エポキシ基-CH2-O-(アルキレン基-O)X-CH2-エポキシ基 (E3)
式(E3)中、Xは、1以上の整数を表し、1~50の整数が好ましく、1~15の整数がより好ましく、1~3の整数が更に好ましい。
式(E3)中のアルキレン基は、直鎖状でも分岐鎖状であってもよい。上記アルキレン基の炭素数は1~10が好ましく、2~3がより好ましく、2が更に好ましい。上記アルキレン基が式(E3)中に複数存在する場合、複数存在する上記アルキレン基は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
Other examples of the epoxy compound include an epoxy compound represented by formula (E3).
Epoxy group —CH 2 —O—(alkylene group —O) X —CH 2 -epoxy group (E3)
In formula (E3), X represents an integer of 1 or more, preferably an integer of 1 to 50, more preferably an integer of 1 to 15, and even more preferably an integer of 1 to 3.
The alkylene group in formula (E3) may be linear or branched. The number of carbon atoms in the alkylene group is preferably 1 to 10, more preferably 2 to 3, and even more preferably 2. When a plurality of alkylene groups are present in formula (E3), the plurality of alkylene groups may be the same or different.
その他エポキシ化合物としては、他にも、例えば、ビスフェノールA、F、S、AD等のグリシジルエーテルであるビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビスフェノールS型エポキシ化合物、ビスフェノールAD型エポキシ化合物等;水素添加したビスフェノールA型エポキシ化合物、水素添加したビスフェノールAD型エポキシ化合物等;フェノールノボラック型のグリシジルエーテル(フェノールノボラック型エポキシ化合物)、クレゾールノボラック型のグリシジルエーテル(クレゾールノボラック型エポキシ化合物)、ビスフェノールAノボラック型のグリシジルエーテル等;ジシクロペンタジエン型のグリシジルエーテル(ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物);ジヒドロキシペンタジエン型のグリシジルエーテル(ジヒドロキシペンタジエン型エポキシ化合物);レゾルシノール等のジヒドロキシベンゼンのグリシジルエーテルのようなポリヒドロキシベンゼン型のグリシジルエーテル(ポリヒドロキシベンゼン型エポキシ化合物);ベンゼンポリカルボン酸型のグリシジルエステル(ベンゼンポリカルボン酸型エポキシ化合物);トリスフェノールメタン型エポキシ化合物;フェノキシ樹脂等;及び側鎖にエポキシ基を有するアクリル樹脂、が挙げられる。上述の各化合物におけるグリシジルエーテル基及び/又はグリシジルエステル基の1つ又は2つ以上が、ジグリシジルアミノ基又はジグリシジルアミノアルキレン基(ジグリシジルアミノメチレン基等)に置き換わった化合物をエポキシ化合物として用いてもよい。
上述の各化合物は、置換基を有していてもよい。例えば、上述の各化合物に含まれる芳香環基、シクロアルカン環基及び/又はアルキレン基等が、グリシジルエーテル基、グリシジルエステル基、ジグリシジルアミノ基及び/又はジグリシジルアミノアルキレン基以外の置換基を有していてもよい。
Other epoxy compounds include, for example, bisphenol A type epoxy compounds, bisphenol F type epoxy compounds, bisphenol S type epoxy compounds, bisphenol AD type epoxy compounds, etc., which are glycidyl ethers of bisphenol A, F, S, AD, etc.; hydrogenated bisphenol A type epoxy compounds, hydrogenated bisphenol AD type epoxy compounds, etc.; phenol novolac type glycidyl ethers (phenol novolac type epoxy compounds), cresol novolac type glycidyl ethers (cresol novolac type epoxy compounds), bisphenol A novolac type glycidyl ethers (cresol novolac type epoxy compounds), ethers, etc.; dicyclopentadiene-type glycidyl ethers (dicyclopentadiene-type epoxy compounds); dihydroxypentadiene-type glycidyl ethers (dihydroxypentadiene-type epoxy compounds); polyhydroxybenzene-type glycidyl ethers (polyhydroxybenzene-type epoxy compounds) such as glycidyl ethers of dihydroxybenzenes such as resorcinol; benzenepolycarboxylic acid-type glycidyl esters (benzenepolycarboxylic acid-type epoxy compounds); trisphenolmethane-type epoxy compounds; phenoxy resins, etc.; and acrylic resins having epoxy groups in their side chains. Compounds in which one or more of the glycidyl ether groups and/or glycidyl ester groups in the above-mentioned compounds are replaced with diglycidylamino groups or diglycidylaminoalkylene groups (diglycidylaminomethylene groups, etc.) may also be used as the epoxy compound.
Each of the above-mentioned compounds may have a substituent. For example, the aromatic ring group, cycloalkane ring group, and/or alkylene group contained in each of the above-mentioned compounds may have a substituent other than a glycidyl ether group, a glycidyl ester group, a diglycidylamino group, and/or a diglycidylaminoalkylene group.
エポキシ化合物は、ポリヒドロキシベンゼン型のグリシジルエーテル、ビスフェノールF型のグリシジルエーテル、式(DN)で表されるエポキシ化合物、棒状化合物(好ましくはビフェニル骨格を有する棒状化合物)、円盤状化合物(好ましくは中心環がビフェニレン環である円盤状化合物、中心環がトリアジン環である円盤状化合物又は中心環がベンゼン環である円盤状化合物)、フェノールノボラック型のグリシジルエーテル、フェノキシ樹脂、式(E2)で表されるエポキシ化合物及び式(E3)で表されるエポキシ化合物からなる群から選択される1種以上を含むことが好ましい。
エポキシ化合物がこれらの化合物を含む場合、その含有量は、エポキシ化合物の全質量に対して、0質量%超100質量%以下が好ましく、30~100質量%がより好ましく、60~100質量%が更に好ましく、90~100質量%が特に好ましい。
The epoxy compound preferably comprises at least one selected from the group consisting of polyhydroxybenzene-type glycidyl ethers, bisphenol F-type glycidyl ethers, epoxy compounds represented by formula (DN), rod-shaped compounds (preferably rod-shaped compounds having a biphenyl skeleton), discotic compounds (preferably discotic compounds having a biphenylene ring as a central ring, discotic compounds having a triazine ring as a central ring, or discotic compounds having a benzene ring as a central ring), phenol novolac-type glycidyl ethers, phenoxy resins, epoxy compounds represented by formula (E2), and epoxy compounds represented by formula (E3).
When the epoxy compound contains these compounds, the content thereof is preferably more than 0 mass % and 100 mass % or less, more preferably 30 to 100 mass %, still more preferably 60 to 100 mass %, and particularly preferably 90 to 100 mass %, based on the total mass of the epoxy compound.
エポキシ化合物が、25℃における粘度が1000mPa・s未満のエポキシ化合物(「低粘度エポキシ化合物」ともいう。)を含むことも好ましい。
また、特に、組成物が後述のマレイミド化合物を含む場合において、エポキシ化合物が、上記低粘度エポキシ化合物を含むことが好ましい。
エポキシ化合物が低粘度エポキシ化合物を含むことで、組成物から形成される半硬化膜に柔軟性が導入されて保存安定性が向上し、形成してから一定時間経過した後の上記半硬化膜のハンドリング性が良好になる。このような改善効果は、組成物が後述のマレイミド化合物を含む場合において特に顕著である。
低粘度エポキシ化合物の25℃における粘度は、1000mPa・s未満であり、500mPa・s以下が好ましく、300mPa・s以下がより好ましい。上記粘度の下限は、例えば、1mPa・s以上である。
なお、エポキシ化合物の粘度は、RheoStress RS6000(英弘精機社製)を用いて25℃で測定し、測定開始から1分経過後の値を読み取って得られる値である。せん断速度は10(1/s)とする。
It is also preferable that the epoxy compound includes an epoxy compound having a viscosity of less than 1000 mPa·s at 25° C. (also referred to as a “low-viscosity epoxy compound”).
In particular, when the composition contains a maleimide compound described below, the epoxy compound preferably contains the low-viscosity epoxy compound.
When the epoxy compound contains a low-viscosity epoxy compound, flexibility is introduced into the semi-cured film formed from the composition, improving storage stability and improving the handleability of the semi-cured film after a certain period of time has elapsed since its formation. Such an improvement effect is particularly remarkable when the composition contains a maleimide compound described below.
The viscosity of the low-viscosity epoxy compound at 25° C. is less than 1000 mPa·s, preferably 500 mPa·s or less, and more preferably 300 mPa·s or less. The lower limit of the viscosity is, for example, 1 mPa·s or more.
The viscosity of the epoxy compound is measured at 25°C using a RheoStress RS6000 (manufactured by Eiko Seiki Co., Ltd.) and is the value obtained by reading the value 1 minute after the start of the measurement. The shear rate is 10 (1/s).
エポキシ化合物が低粘度エポキシ化合物を含む場合、低粘度エポキシ化合物の含有量は、全エポキシ化合物に対して、5~100質量%が好ましく、20~100質量%がより好ましく、60~100質量%が更に好ましい。
低粘度エポキシ化合物としては、例えば、上述のエポキシ化合物のうちの所定の粘度を有するエポキシ化合物を使用でき、より具体的には、例えば、ビスフェノールF型のグリシジルエーテル、Xが1~13の整数である式(E3)で表されるエポキシ化合物及びジヒドロキシベンゼン型のグリシジルエーテルが挙げられる。
When the epoxy compound contains a low-viscosity epoxy compound, the content of the low-viscosity epoxy compound is preferably 5 to 100 mass%, more preferably 20 to 100 mass%, and even more preferably 60 to 100 mass%, based on the total amount of the epoxy compounds.
As the low-viscosity epoxy compound, for example, an epoxy compound having a predetermined viscosity among the above-mentioned epoxy compounds can be used. More specific examples include bisphenol F-type glycidyl ethers, epoxy compounds represented by formula (E3) in which X is an integer of 1 to 13, and dihydroxybenzene-type glycidyl ethers.
<マレイミド化合物>
マレイミド化合物は、1以上のマレイミド基を有する化合物である。
マレイミド化合物が有するマレイミド基の数は、1~100が好ましく、2~10がより好ましく、2が更に好ましい。
マレイミド化合物は、高分子化合物及び低分子化合物のいずれであってもよい。例えば、マレイミド化合物の分子量は、100~3,000が好ましく、200~2,000がより好ましく、300~1,000が更に好ましい。
<Maleimide Compound>
A maleimide compound is a compound having one or more maleimide groups.
The number of maleimide groups contained in the maleimide compound is preferably 1 to 100, more preferably 2 to 10, and even more preferably 2.
The maleimide compound may be either a high molecular weight compound or a low molecular weight compound. For example, the molecular weight of the maleimide compound is preferably 100 to 3,000, more preferably 200 to 2,000, and even more preferably 300 to 1,000.
マレイミド化合物が有するマレイミド基は、下記式(M)で表される基であることが好ましい。 The maleimide group possessed by the maleimide compound is preferably a group represented by the following formula (M):
式(M)中、*は、結合位置を表す。
X及びYは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
X及びYは、それぞれ独立に、水素原子が好ましい。
In formula (M), * represents a bonding position.
X and Y each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
X and Y are each preferably a hydrogen atom.
マレイミド化合物は、芳香環基(ベンゼン環基等)を1つ以上(好ましくは1~10個)有する化合物であることも好ましい。また、マレイミド化合物は、メソゲン基を有する化合物であることも好ましい。メソゲン基としては、式(XXI)中のMで表されるメソゲン基及び式(XXII)で表されるメソゲン基が挙げられる。
マレイミド化合物は、下記式(1)で表される化合物であることが好ましい。
The maleimide compound is also preferably a compound having one or more (preferably 1 to 10) aromatic ring groups (such as benzene ring groups). The maleimide compound is also preferably a compound having a mesogenic group. Examples of the mesogenic group include the mesogenic group represented by M in formula (XXI) and the mesogenic group represented by formula (XXII).
The maleimide compound is preferably a compound represented by the following formula (1):
式(1)中、mは0又は1を表す。mは1が好ましい。
nは0又は1を表す。nは1が好ましい。
In formula (1), m represents 0 or 1. Preferably, m is 1.
n represents 0 or 1. n is preferably 1.
式(1)中、R1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
上記置換基としては、アルキル基が好ましい。上記アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよく、炭素数は1~10が好ましい。
置換基である場合のR1及び/又はR2は、例えば、ベンゼン環基上において、マレイミド基と隣接した位置に存在することも好ましい。
R1及びR2が両方とも置換基の場合、R1及びR2はそれぞれ異なる置換基であることも好ましく、例えば、R1がメチル基でR2がエチル基であることも好ましい。
In formula (1), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
The substituent is preferably an alkyl group, which may be linear or branched and preferably has 1 to 10 carbon atoms.
When R 1 and/or R 2 are substituents, they are preferably located adjacent to the maleimide group on the benzene ring group, for example.
When R 1 and R 2 are both substituents, it is also preferable that R 1 and R 2 are different substituents. For example, it is also preferable that R 1 is a methyl group and R 2 is an ethyl group.
式(1)中、L1は2価の連結基を表す。
上記2価の連結基としては、例えば、エーテル基(-O-)、カルボニル基(-CO-)、エステル基(-COO-)、チオエーテル基(-S-)、-SO2-、-NR-(Rは、水素原子又はアルキル基)、2価の脂肪族炭化水素基(例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基(-CH=CH-等)、アルキニレン基(-C≡C-等))、2価の芳香環基(アリーレン基及びヘテロアリーレン基)、並びに、これらを組み合わせた基が挙げられる。
式(1)中、L1の炭素数は、1以上が好ましく、1~100がより好ましく、3~15が更に好ましい。
In formula (1), L 1 represents a divalent linking group.
Examples of the divalent linking group include an ether group (-O-), a carbonyl group (-CO-), an ester group (-COO-), a thioether group (-S-), -SO 2 -, -NR- (R is a hydrogen atom or an alkyl group), a divalent aliphatic hydrocarbon group (for example, an alkylene group, a cycloalkylene group, an alkenylene group (-CH=CH-, etc.), an alkynylene group (-C≡C-, etc.)), a divalent aromatic ring group (an arylene group and a heteroarylene group), and a group formed by combining these.
In formula (1), L 1 preferably has 1 or more carbon atoms, more preferably 1 to 100 carbon atoms, and even more preferably 3 to 15 carbon atoms.
L1としては、メソゲン基が好ましい。
メソゲン基としては、式(XXI)中のMで表されるメソゲン基及び式(XXII)で表されるメソゲン基が挙げられる。
L1 is preferably a mesogenic group.
Examples of the mesogenic group include a mesogenic group represented by M in formula (XXI) and a mesogenic group represented by formula (XXII).
L1は、「*p-(L2-Ar)k-*q」で表される基が好ましい。
*qは、マレイミド基と直接結合する側の結合位置を表し、*pは、反対側の結合位置を表す。
kは、1以上の整数を表し、1~10が好ましく、1がより好ましい。
L2は、単結合、-C(R3)(R4)-、-O-又は-CO-を表し、-C(R3)(R4)-が好ましい。
R3及びR4は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、アルキル基(直鎖状でも分岐鎖状でもよく、炭素数は例えば1~10)が好ましい。
Arは、アリーレン基を表す。上記アリーレン基の環員原子の数は6~15が好ましく、6がより好ましい。上記アリーレン基が置換基を有する場合、その数は、1~4が好ましく、1又は2がより好ましい。上記アリーレン基が有してもよい置換基としてはアルキル基(直鎖状でも分岐鎖状でもよく、炭素数は例えば1~10)が好ましい。Arがなり得る構造としては、式(1)中に明示される、R1及びR2と結合するベンゼン環基がなり得る構造も挙げられる。
L2及びArが複数存在する場合、複数存在するL2同士及び複数存在するAr同士は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
L 1 is preferably a group represented by "* p- (L 2 -Ar) k- * q" .
* q represents the bonding position on the side directly bonded to the maleimide group, and * p represents the bonding position on the opposite side.
k represents an integer of 1 or more, preferably 1 to 10, and more preferably 1.
L2 represents a single bond, —C(R 3 )(R 4 )—, —O— or —CO—, and —C(R 3 )(R 4 )— is preferred.
R3 and R4 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and are preferably an alkyl group (which may be linear or branched and has, for example, 1 to 10 carbon atoms).
Ar represents an arylene group. The number of ring atoms in the arylene group is preferably 6 to 15, and more preferably 6. When the arylene group has a substituent, the number of the ring atoms is preferably 1 to 4, and more preferably 1 or 2. The substituent that the arylene group may have is preferably an alkyl group (which may be linear or branched, and has, for example, 1 to 10 carbon atoms). Examples of structures that Ar can have include structures that can be formed by the benzene ring group bonded to R1 and R2 , as specified in formula (1).
When a plurality of L2s and a plurality of Ars are present, the plurality of L2s and the plurality of Ars may be the same or different.
nが1の場合の式(1)中、R1及びR2と結合するベンゼン環基上において、マレイミド基と、「-(L1)m-マレイミド基」で表される基との2つの基は、互いに、オルト位に配置されてもよく、メタ位に配置されてもよく、パラ位に配置されてもよい。上記2つの基は、メタ位又はパラ位に配置されていることが好ましい。 In formula (1) when n is 1, on the benzene ring group bonding to R1 and R2 , the two groups, the maleimide group and the group represented by "-( L1 ) m -maleimide group", may be located at the ortho position, meta position, or para position relative to each other. The two groups are preferably located at the meta position or para position.
式(1)で表される化合物は、mが1を表し、nが1を表し、かつ、L1で表される2価の連結基の炭素数が3~15であることが好ましい。 In the compound represented by formula (1), m is preferably 1, n is preferably 1, and the divalent linking group represented by L 1 preferably has 3 to 15 carbon atoms.
マレイミド化合物は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
マレイミド化合物の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.1~40質量%が好ましく、1~15質量%がより好ましく、組成物から形成される半硬化膜のハンドリング性がより優れる点からは、3.5~8質量%が更に好ましい。
また、得られる熱伝導剤材料の熱伝導性及び/又は絶縁性がより優れる点からは、マレイミド化合物の含有量は、組成物の全固形分に対して、6質量%以上(例えば6~12質量%)であることも好ましい。
組成物がエポキシ化合物を含む場合、マレイミド化合物の含有量は、エポキシ化合物とフェノール化合物との合計含有量に対して、例えば1~200質量%であり、5~100質量%が好ましく、10~70質量%がより好ましく、20~60質量%が更に好ましい。
マレイミド化合物の含有量は、フェノール化合物の含有量に対して、例えば1~500質量%であり、20~300質量%が好ましく、50~200質量%がより好ましく、70~130質量%が更に好ましい。
The maleimide compounds may be used alone or in combination of two or more.
The content of the maleimide compound is preferably 0.1 to 40 mass%, more preferably 1 to 15 mass%, and even more preferably 3.5 to 8 mass%, relative to the total solid content of the composition, and from the viewpoint of better handleability of a semi-cured film formed from the composition, it is still more preferably 3.5 to 8 mass%.
In addition, from the viewpoint of obtaining a thermally conductive material having better thermal conductivity and/or insulating properties, it is also preferable that the content of the maleimide compound is 6% by mass or more (for example, 6 to 12% by mass) relative to the total solid content of the composition.
When the composition contains an epoxy compound, the content of the maleimide compound is, for example, 1 to 200 mass%, preferably 5 to 100 mass%, more preferably 10 to 70 mass%, and still more preferably 20 to 60 mass%, relative to the total content of the epoxy compound and the phenol compound.
The content of the maleimide compound is, for example, 1 to 500% by mass, preferably 20 to 300% by mass, more preferably 50 to 200% by mass, and even more preferably 70 to 130% by mass, relative to the content of the phenol compound.
<フェノール化合物とエポキシ化合物との関係性>
組成物がエポキシ化合物及びフェノール化合物を含む場合、フェノール化合物がトリアジン骨格を有するフェノール化合物を含むこと(要件1)及びエポキシ化合物がトリアジン骨格を有するエポキシ化合物を含むこと(要件2)、の少なくとも一方の要件を満たすことが好ましい。
組成物は、要件1のみを満たしてもよいし、要件2のみを満たしてもよいし、要件1及び要件2の両方を満たしてもよい。
<Relationship between phenolic compounds and epoxy compounds>
When the composition contains an epoxy compound and a phenolic compound, it is preferable that the composition satisfies at least one of the following requirements: the phenolic compound contains a phenolic compound having a triazine skeleton (requirement 1) and the epoxy compound contains an epoxy compound having a triazine skeleton (requirement 2).
The composition may satisfy only requirement 1, may satisfy only requirement 2, or may satisfy both requirements 1 and 2.
フェノール化合物及びエポキシ化合物が「トリアジン骨格を有する」とは、化合物中に1つ以上(例えば1~5個)のトリアジン環基を有することを意味する。
トリアジン骨格を有するフェノール化合物としては、例えば、上述の、式(Z)で表される化合物、式(Z1)で表される化合物及び式(Z2)で表される化合物が挙げられる。
トリアジン骨格を有するエポキシ化合物としては、例えば、上述の、式(D16)で表される化合物においてA2X、A3X及びA4Xがいずれも-N=である形態の化合物、式(XII)で表される化合物においてA2、A3及びA4がいずれも-N=である形態の化合物、式(Z)においてフェノール性水酸基をエポキシ含有基に代えた式で表される化合物、式(Z1)においてフェノール性水酸基をエポキシ含有基に代えた式で表される化合物及び式(Z2)においてフェノール性水酸基をエポキシ含有基に代えた式で表される化合物が挙げられる。
The phenol compound and epoxy compound "having a triazine skeleton" means that the compound has one or more (for example, 1 to 5) triazine ring groups.
Examples of the phenol compound having a triazine skeleton include the compounds represented by formula (Z), formula (Z1), and formula (Z2) described above.
Examples of epoxy compounds having a triazine skeleton include the above-mentioned compounds represented by formula (D16) in which A 2X , A 3X and A 4X are all -N=, compounds represented by formula (XII) in which A 2 , A 3 and A 4 are all -N=, compounds represented by formula (Z) in which the phenolic hydroxyl group is replaced with an epoxy-containing group, compounds represented by formula (Z1) in which the phenolic hydroxyl group is replaced with an epoxy-containing group, and compounds represented by formula (Z2) in which the phenolic hydroxyl group is replaced with an epoxy-containing group.
フェノール化合物が、トリアジン骨格を有するフェノール化合物を含む場合(例えば要件1を満たす場合)、その含有量は、フェノール化合物の全質量に対して、0質量%超100質量%以下であり、30~100質量%が好ましく、60~100質量%がより好ましく、90~100質量%が更に好ましい。なお、組成物がエポキシ化合物を含み、上記エポキシ化合物が、トリアジン骨格を有するエポキシ化合物を含む場合(要件2を満たす場合)、トリアジン骨格を有するフェノール化合物の含有量は、上記好適範囲の範囲外であることも好ましい。
組成物がエポキシ化合物を含み、上記エポキシ化合物が、トリアジン骨格を有するエポキシ化合物を含む場合(要件2を満たす場合)、その含有量は、エポキシ化合物の全質量に対して、0質量%超100質量%以下であり、30~100質量%が好ましく、60~100質量%がより好ましく、90~100質量%が更に好ましい。なお、フェノール化合物が、トリアジン骨格を有するフェノール化合物を含む場合(つまり要件1を満たす場合)、トリアジン骨格を有するエポキシ化合物の含有量は、上記好適範囲の範囲外であってもよい。
When the phenol compound contains a phenol compound having a triazine skeleton (for example, when requirement 1 is satisfied), the content thereof is more than 0 mass % and not more than 100 mass %, preferably 30 to 100 mass %, more preferably 60 to 100 mass %, and even more preferably 90 to 100 mass %, relative to the total mass of the phenol compounds. Note that when the composition contains an epoxy compound, and the epoxy compound contains an epoxy compound having a triazine skeleton (when requirement 2 is satisfied), it is also preferable that the content of the phenol compound having a triazine skeleton is outside the above-mentioned preferred range.
When the composition contains an epoxy compound, and the epoxy compound contains an epoxy compound having a triazine skeleton (when requirement 2 is satisfied), the content thereof is more than 0 mass % and not more than 100 mass %, preferably 30 to 100 mass %, more preferably 60 to 100 mass %, and even more preferably 90 to 100 mass %, relative to the total mass of the epoxy compounds. Note that when the phenol compound contains a phenol compound having a triazine skeleton (i.e., when requirement 1 is satisfied), the content of the epoxy compound having a triazine skeleton may be outside the above-mentioned preferred range.
組成物がエポキシ化合物を含む場合、フェノール化合物とエポキシ化合物との少なくとも一部がトリアジン骨格を有する化合物以外であることも好ましい。
フェノール化合物の全部又は一部がトリアジン骨格を有する化合物以外でもよく、エポキシ化合物の全部又は一部がトリアジン骨格を有する化合物以外であってもよい。
組成物がエポキシ化合物を含む場合、架橋密度を調整し本発明の効果をより向上させる点から、トリアジン骨格を有するフェノール化合物とトリアジン骨格を有するエポキシ化合物との合計含有量は、全フェノール化合物と全エポキシ化合物との合計含有量に対して、0質量%超100質量%未満が好ましく、1~90質量%がより好ましく、5~80質量%が更に好ましい。
When the composition contains an epoxy compound, it is also preferred that at least a part of the phenol compound and the epoxy compound is a compound other than a compound having a triazine skeleton.
All or part of the phenol compounds may be compounds other than those having a triazine skeleton, and all or part of the epoxy compounds may be compounds other than those having a triazine skeleton.
When the composition contains an epoxy compound, from the viewpoint of adjusting the crosslink density and further improving the effects of the present invention, the total content of the phenol compound having a triazine skeleton and the epoxy compound having a triazine skeleton is preferably more than 0 mass% and less than 100 mass%, more preferably 1 to 90 mass%, and still more preferably 5 to 80 mass%, based on the total content of all phenol compounds and all epoxy compounds.
また、組成物中、エポキシ化合物とフェノール化合物との合計含有量は、組成物の全固形分に対して、3~90質量%が好ましく、5~50質量%がより好ましく、7~40質量%が更に好ましい。 In addition, the total content of the epoxy compound and phenol compound in the composition is preferably 3 to 90 mass%, more preferably 5 to 50 mass%, and even more preferably 7 to 40 mass%, based on the total solids content of the composition.
フェノール化合物に含まれる合計の水酸基(好ましくはフェノール性水酸基)の数に対する、エポキシ化合物に含まれる合計のエポキシ基の数の比(エポキシ基の数/水酸基の数)は、0.03~33の場合が多く、0.4~2.5が好ましく、0.6~1.5がより好ましく、0.8~1.3が更に好ましい。
つまり、組成物中の、フェノール化合物とエポキシ化合物との含有量の比は、上記「エポキシ基の数/フェノール性水酸基の数」が上記範囲内になるような比であることが好ましい。
The ratio of the total number of epoxy groups contained in the epoxy compound to the total number of hydroxyl groups (preferably phenolic hydroxyl groups) contained in the phenol compound (number of epoxy groups/number of hydroxyl groups) is often 0.03 to 33, preferably 0.4 to 2.5, more preferably 0.6 to 1.5, and even more preferably 0.8 to 1.3.
In other words, the ratio of the contents of the phenol compound and the epoxy compound in the composition is preferably such that the "number of epoxy groups/number of phenolic hydroxyl groups" falls within the above range.
エポキシ化合物のエポキシ基と、活性水素との当量比(エポキシ基の数/活性水素の数)は、0.03~33の場合が多く、0.4~2.5が好ましく、0.6~1.5がより好ましく、0.8~1.3が更に好ましい。
上記活性水素は、フェノール性水酸基に由来する活性水素であってもよく、その他活性水素含有化合物の活性水素であってもよい)
The equivalent ratio of epoxy groups to active hydrogens in the epoxy compound (number of epoxy groups/number of active hydrogens) is often 0.03 to 33, preferably 0.4 to 2.5, more preferably 0.6 to 1.5, and even more preferably 0.8 to 1.3.
The active hydrogen may be an active hydrogen derived from a phenolic hydroxyl group, or may be an active hydrogen of another active hydrogen-containing compound.
フェノール化合物に含まれる合計の水酸基(好ましくはフェノール性水酸基)の数に対する、エポキシ化合物に含まれる合計のエポキシ基の数の比(エポキシ基の数/水酸基の数)は、1.1~3.0が好ましく、1.2~2.0がより好ましく、1.3~1.8が更に好ましい。
また、特に、組成物が上記マレイミド化合物を含む場合において、上記比が、上記範囲内になることが好ましい。
上記比が所定値以上であれば、組成物から形成される半硬化膜に柔軟性が導入されて保存安定性が向上し、形成してから一定時間経過した後でも上記半硬化膜のハンドリング性が良好になる。上記比が所定値以下であれば、組成物から形成される熱伝導材料の耐熱性がより優れる。このような改善効果は、組成物が後述のマレイミド化合物を含む場合において特に顕著である。
The ratio of the total number of epoxy groups contained in the epoxy compound to the total number of hydroxyl groups (preferably phenolic hydroxyl groups) contained in the phenol compound (number of epoxy groups/number of hydroxyl groups) is preferably 1.1 to 3.0, more preferably 1.2 to 2.0, and even more preferably 1.3 to 1.8.
In particular, when the composition contains the maleimide compound, it is preferable that the ratio falls within the above range.
When the ratio is equal to or greater than a predetermined value, flexibility is introduced into the semi-cured film formed from the composition, improving storage stability, and the semi-cured film has good handleability even after a certain period of time has passed since its formation. When the ratio is equal to or less than a predetermined value, the heat resistance of the thermal conductive material formed from the composition is superior. Such an improvement effect is particularly significant when the composition contains a maleimide compound described below.
組成物は、エポキシ化合物をほとんど含まないか、全く含まなくてもよい。この場合、組成物における、フェノール化合物に含まれる水酸基(好ましくはフェノール性水酸基)の数に対する、エポキシ化合物に含まれる合計のエポキシ基の数の比(エポキシ基の数/水酸基の数)は、0~0.031が好ましく、0~0.010がより好ましい。 The composition may contain little or no epoxy compounds. In this case, the ratio of the total number of epoxy groups contained in the epoxy compounds to the number of hydroxyl groups (preferably phenolic hydroxyl groups) contained in the phenol compounds in the composition (number of epoxy groups/number of hydroxyl groups) is preferably 0 to 0.031, more preferably 0 to 0.010.
〔硬化促進剤〕
組成物は、硬化促進剤を含むことも好ましい。
硬化促進剤は、式(P1)で表される化合物及び式(P2)で表される化合物からなる群から選択される少なくとも1種を含むことが好ましく、式(P3)で表される化合物を含むことがより好ましい。
硬化促進剤に含まれる化合物が光学異性体が存在する場合、いずれの光学異性体を用いてもよい。また、1種の光学異性体を単独で用いても、複数の光学異性体を混合して用いてもよい。1種の光学異性体を主に用いる場合、その光学純度(ee)は90以上が好ましく、95以上がより好ましい。なお、下記に示す式(P1)~(P3)においても同様に、光学異性体が存在する場合、いずれの光学異性体が含まれてもよい。
[Curing accelerator]
The composition also preferably includes a cure accelerator.
The curing accelerator preferably contains at least one selected from the group consisting of compounds represented by formula (P1) and compounds represented by formula (P2), and more preferably contains a compound represented by formula (P3).
When the compound contained in the curing accelerator has optical isomers, any of the optical isomers may be used. Furthermore, one optical isomer may be used alone, or multiple optical isomers may be used in combination. When one optical isomer is primarily used, its optical purity (ee) is preferably 90 or more, more preferably 95 or more. Similarly, when optical isomers are present in the formulae (P1) to (P3) shown below, any of the optical isomers may be included.
式(P1)中、Lpは、単結合又は2価の連結基を表す。
上記2価の連結基としては、例えば、エーテル基(-O-)、カルボニル基(-CO-)、エステル基(-COO-)、チオエーテル基(-S-)、-SO2-、-NR-(Rは、水素原子又はアルキル基を表す。)、2価の脂肪族炭化水素基(例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基(-CH=CH-等)、アルキニレン基(-C≡C-等))、2価の芳香環基(例えば、アリーレン基及びヘテロアリーレン基等)、並びに、これらを組み合わせた基が挙げられる。上記2価の連結基は、更に置換基を有していてもよい。上記置換基としては、上記置換基群Yで例示される置換基が挙げられる。
上記アリーレン基は、単環でも多環でもよく、炭素数は6~25が好ましい。
上記アリーレン基としては、フェニレン基、ナフチレン基、アントラセニレン基又はビナフチレン基が好ましく、ビナフチレン基がより好ましい。
Lpとしては、2価の脂肪族炭化水素基又は2価の芳香環基が好ましく、アルキレン基又はアリーレン基がより好ましい。
In formula (P1), Lp represents a single bond or a divalent linking group.
Examples of the divalent linking group include an ether group (-O-), a carbonyl group (-CO-), an ester group (-COO-), a thioether group (-S-), -SO 2 -, -NR- (wherein R represents a hydrogen atom or an alkyl group), a divalent aliphatic hydrocarbon group (for example, an alkylene group, a cycloalkylene group, an alkenylene group (-CH=CH-, etc.), an alkynylene group (-C≡C-, etc.)), a divalent aromatic ring group (for example, an arylene group and a heteroarylene group), and a group formed by combining these. The divalent linking group may further have a substituent. Examples of the substituent include the substituents exemplified in the substituent group Y above.
The arylene group may be monocyclic or polycyclic and preferably has 6 to 25 carbon atoms.
The arylene group is preferably a phenylene group, a naphthylene group, an anthracenylene group or a binaphthylene group, and more preferably a binaphthylene group.
Lp is preferably a divalent aliphatic hydrocarbon group or a divalent aromatic ring group, more preferably an alkylene group or an arylene group.
Rp11~Rp14は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいフェニル基を表す。
上記置換基としては、上記置換基群Yで例示される置換基が挙げられ、アルキル基が好ましく、炭素数1~3の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基がより好ましい。
R p11 to R p14 each independently represent a phenyl group which may have a substituent.
Examples of the substituent include the substituents exemplified in the above-mentioned group Y of substituents, and an alkyl group is preferable, and a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable.
npは、0又は1を表す。npとしては、1が好ましい。 np represents 0 or 1. np is preferably 1.
式(P2)中、Rp21~Rp24は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいフェニル基を表す。
上記置換基としては、上記置換基群Yで例示される置換基が挙げられ、アルキル基が好ましく、炭素数1~3の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基がより好ましい。
In formula (P2), R p21 to R p24 each independently represent a phenyl group which may have a substituent.
Examples of the substituent include the substituents exemplified in the above-mentioned group Y of substituents, and an alkyl group is preferable, and a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable.
X-は、アニオンを表す。
上記アニオンとしては、例えば、水酸化物イオン、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、テトラフェニルホウ酸イオン、ジシアナミドイオン、アルキルリン酸イオン(例えば、ジエチルリン酸イオン等)、硫酸水素イオン、リン酸二水素イオン、リン酸水素イオン、スルファミン酸イオン、過塩素酸塩イオン、ベンゾトリアゾリドアニオン及びテトラトリルボラートアニオン(例えば、テトラ-p-トリルボラートアニオン等)が挙げられる。
上記アニオンとしては、テトラトリルボラートアニオンが好ましい。
X − represents an anion.
Examples of the anion include hydroxide ion, fluoride ion, chloride ion, bromide ion, iodide ion, hexafluorophosphate ion, tetrafluoroborate ion, tetraphenylborate ion, dicyanamide ion, alkylphosphate ion (e.g., diethylphosphate ion, etc.), hydrogen sulfate ion, dihydrogenphosphate ion, hydrogenphosphate ion, sulfamate ion, perchlorate ion, benzotriazolide anion, and tetratolylborate anion (e.g., tetra-p-tolylborate anion, etc.).
The anion is preferably a tetratolylborate anion.
式(P3)中、Rp31~Rp34は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいフェニル基を表す。
上記置換基としては、上記置換基群Yで例示される置換基が挙げられ、アルキル基が好ましく、炭素数1~3の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基がより好ましい。
In formula (P3), R p31 to R p34 each independently represent a phenyl group which may have a substituent.
Examples of the substituent include the substituents exemplified in the above-mentioned group Y of substituents, and an alkyl group is preferable, and a linear or branched alkyl group having 1 to 3 carbon atoms is more preferable.
硬化促進剤としては、例えば、トリスオルトトリルホスフィン、トリフェニルホスフィン、トリスパラトリルホスフィン、トリ-t-ブチルホスフィン、トリ-i-ブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、トリ-2-フリルホスフィン、ジシクロヘキシルフェニルホスフィン、ジt-ブチルフェニルホスフィン、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン、シス-1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エチレン、1,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン、1,4-ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン、1,5-ビス(ジフェニルホスフィノ)ペンタン、4-(ジフェニルホスフィノ)スチレン、2-(ジフェニルホスフィノ)安息香酸、4-(ジフェニルホスフィノ)安息香酸、1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)ベンゼン、ビス[2-(ジフェニルホスフィノ)フェニル]エーテル、1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン(dppf)、BINAP(2,2’-ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフチル)、TolBINAP(2,2’-ビス[(4-メチルフェニル)ホスフィノ]-1,1’-ビナフチル)、XylBINAP(2,2’-ビス[(3,5-ジメチルフェニル)ホスフィノ]-1,1’-ビナフチル)、tBuBINAP(2,2’-ビス(ジ-p-t-ブチルフェニルホスフィノ)-1,1’-ビナフチル)、2,2’-ビス[(4-t-ブチルフェニル)ホスフィノ]-1,1’-ビナフチル、2,2’-ビス[(4-イソプロピルフェニル)ホスフィノ]-1,1’-ビナフチル、2,2’-ビス[(ナフタレン-1-イル)ホスフィノ]-1,1’-ビナフチル、2,2’-ビス[(ナフタレン-2-イル)ホスフィノ]-1,1’-ビナフチル、BICHEMP(2,2’-ビス(ジシクロヘキシルホスフィノ)-6,6’-ジメチル-1,1’-ビフェニル)、BPPFA(1-[1,2-ビス-(ジフェニルホスフィノ)フェロセニル]エチルアミン)、CHIRAPHOS(2,3-ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン)、CYCPHOS(1-シクロヘキシル-1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)エタン)、DEGPHOS(1-置換-3,4-ビス(ジフェニルホスフィノ)ピロリジン)、DIOP(2,3-イソプロピリデン-2,3-ジヒドロキシ-1,4-ビス(ジフェニルホスフィノ)ブタン)、SKEWPHOS(2,4-ビス(ジフェニルホスフィノ)ペンタン)、DuPHOS(置換-1,2-ビス(ホスホラノ)ベンゼン)、DIPAMP(1,2-ビス[(o-メトキシフェニル)フェニルホスフィノ]エタン)、NORPHOS(5,6-ビス(ジフェニルホスフィノ)-2-ノルボルネン)、PROPHOS(1,2-ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン)、PHANEPHOS(4,12-ビス(ジフェニルホスフィノ)-[2,2’]-パラシクロファン)、置換-2,2’-ビス(ジフェニルホスフィノ)-1,1’-ビピリジン、SEGPHOS((4,4’-ビス-1,3-ベンゾジオキソール)-5,5’-ジイル-ビス(ジフェニルホスフィノ))及びBIFAP(2,2’-ビス(ジフェニルホスファニル)-1,1’-ビジベンゾフラニル)等のリン原子を含む化合物が挙げられる。 Examples of curing accelerators include tris-orthotolylphosphine, triphenylphosphine, tris-para-tolylphosphine, tri-t-butylphosphine, tri-i-butylphosphine, tricyclohexylphosphine, tri-2-furylphosphine, dicyclohexylphenylphosphine, di-t-butylphenylphosphine, 1,2-bis(diphenylphosphino)ethane, cis-1,2-bis(diphenylphosphino)ethylene, 1,3-bis(diphenylphosphino)propane, 1,4-bis(diphenylphosphino)butane, 1,5-bis(diphenylphosphino)pentane, 4-(diphenylphosphino)styrene, 2-(diphenylphosphino)benzoic acid, 4-(diphenylphosphino)benzoic acid, 1,2-bis(diphenylphosphino)benzene, Bis[2-(diphenylphosphino)phenyl]ether, 1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene (dppf), BINAP (2,2'-bis(diphenylphosphino)-1,1'-binaphthyl), TolBINAP (2,2'-bis[(4-methylphenyl)phosphino]-1,1'-binaphthyl), XylBINAP (2,2'-bis[(3,5-dimethylphenyl)phosphino]-1,1'-binaphthyl), tBuBINAP (2,2'-bis(di-p-t-butylphenylphosphino)-1,1'-binaphthyl), 2,2'-bis[(4-t-butylphenyl)phosphino]-1,1'-binaphthyl, 2,2'-bis[(4-isopropylphenyl)phosphino]-1,1'-binaphthyl, 2,2'-bis[(naphthalen-1-yl)phosphino]- bis[(diphenylphosphino)ferrocenyl]-1,1'-binaphthyl, 2,2'-bis[(naphthalen-2-yl)phosphino]-1,1'-binaphthyl, BICHEMP (2,2'-bis(dicyclohexylphosphino)-6,6'-dimethyl-1,1'-biphenyl), BPPFA (1-[1,2-bis-(diphenylphosphino)ferrocenyl]ethylamine), CHIRAPHOS (2,3-bis(diphenylphosphino)-1,1'-binaphthyl), ...), 2,2'-bis[(naphthalen-2-yl)phosphino]-1,1'-binaphthyl, BICHEMP (2,2'-bis(dicyclohexylphosphino)-6,6'-dimethyl-1,1'-biphenyl), BPPFA (1-[1,2-bis-(diphenylphosphino)ferrocenyl]ethylamine), CHIRAPHOS (2,3-bis(diphenylphosphino)-1,1'-binaphthyl), 2,2'-bis[(diphenylphosphino)-1,1'-binaphthyl] cyclohexyl-1,2-bis(diphenylphosphino)butane), CYCPHOS (1-cyclohexyl-1,2-bis(diphenylphosphino)ethane), DEGPHOS (1-substituted-3,4-bis(diphenylphosphino)pyrrolidine), DIOP (2,3-isopropylidene-2,3-dihydroxy-1,4-bis(diphenylphosphino)butane), SKEWPHOS (2,4-bis(diphenylphosphino)pentane) Examples of compounds containing phosphorus atoms include benzene (DuPHOS), substituted 1,2-bis(phosphorano)benzene (DIPAMP), 1,2-bis[(o-methoxyphenyl)phenylphosphino]ethane (NORPHOS), 5,6-bis(diphenylphosphino)-2-norbornene (PROPHOS), 1,2-bis(diphenylphosphino)propane (PHANEPHOS), 4,12-bis(diphenylphosphino)-[2,2']-paracyclophane (PHANEPHOS), substituted 2,2'-bis(diphenylphosphino)-1,1'-bipyridines (SEGPHOS), 4,4'-bis-1,3-benzodioxole)-5,5'-diyl-bis(diphenylphosphino) (SEGPHOS), and BIFAP (2,2'-bis(diphenylphosphanyl)-1,1'-bisbenzofuranyl).
硬化促進剤としては、例えば、テトラフェニルホスホニウムテトラフェニルボレート(TPP-K)、テトラフェニルホスホニウムテトラ-p-トリルボラート(TPP-MK)、テトラ-n-ブチルホスホニウムラウレート(TBP-LA)、ビス(テトラ-n-ブチルホスホニウム)ピロメリテート及びテトラフェニルホスホニウムのビス(ナフタレン-2,3-ジオキシ)フェニルシリケート付加物のような四級ホスホニウム系化合物(ホスホニウム塩)等のオニウム塩系硬化促進剤も挙げられる。 Cure accelerators include onium salt-based cure accelerators such as quaternary phosphonium compounds (phosphonium salts) such as tetraphenylphosphonium tetraphenylborate (TPP-K), tetraphenylphosphonium tetra-p-tolylborate (TPP-MK), tetra-n-butylphosphonium laurate (TBP-LA), bis(tetra-n-butylphosphonium)pyromellitate, and tetraphenylphosphonium bis(naphthalene-2,3-dioxy)phenylsilicate adducts.
また、三フッ化ホウ素アミン錯体及び特開2012-067225号公報の段落0052に記載の化合物も挙げられる。
上記以外にも、2-メチルイミダゾール(商品名;2MZ)、2-ウンデシルイミダゾール(商品名;C11-Z)、2-ヘプタデシルイミダゾール(商品名;C17Z)、1,2-ジメチルイミダゾール(商品名;1.2DMZ)、2-エチル-4-メチルイミダゾール(商品名;2E4MZ)、2-フェニルイミダゾール(商品名;2PZ)、2-フェニル-4-メチルイミダゾール(商品名;2P4MZ)、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール(商品名;1B2MZ)、1-ベンジル-2-フェニルイミダゾール(商品名;1B2PZ)、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール(商品名;2MZ-CN)、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾール(商品名;C11Z-CN)、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾリウムトリメリテイト(商品名;2PZCNS-PW)、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン(商品名;2MZ-A)、2,4-ジアミノ-6-[2’-ウンデシルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン(商品名;C11Z-A)、2,4-ジアミノ-6-[2’-エチル-4’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン(商品名;2E4MZ-A)、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加物(商品名;2MA-OK)、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール(商品名;2PHZ-PW)、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール(商品名;2P4MHZ-PW)、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾール(商品名;2PZ-CN)、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン(商品名;2MZA-PW)及び2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加物(商品名;2MAOK-PW)等のイミダゾール系硬化促進剤等が挙げられる(いずれも四国化成工業社製)。更に、トリアリールホスフィン系の硬化促進剤として特開2004-043405号公報の段落0052に記載の化合物も挙げられる。トリアリールホスフィンにトリフェニルボランが付加したリン系硬化促進剤として、特開2014-005382号公報の段落0024に記載の化合物も挙げられる。
Further examples include boron trifluoride amine complexes and the compounds described in paragraph 0052 of JP-A No. 2012-067225.
In addition to the above, 2-methylimidazole (trade name: 2MZ), 2-undecylimidazole (trade name: C11-Z), 2-heptadecylimidazole (trade name: C17Z), 1,2-dimethylimidazole (trade name: 1.2DMZ), 2-ethyl-4-methylimidazole (trade name: 2E4MZ), 2-phenylimidazole (trade name: 2PZ), 2-phenyl-4-methylimidazole (trade name: 2P4MZ), 1-benzyl-2-methylimidazole (trade name: 1B2MZ), 1-benzyl-2-methylimidazole (trade name: 1B2MZ), 1-benzyl-4-methylimidazole (trade name: 1B4 ... 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole (trade name: 1B2PZ), 1-cyanoethyl-2-methylimidazole (trade name: 2MZ-CN), 1-cyanoethyl-2-undecylimidazole (trade name: C11Z-CN), 1-cyanoethyl-2-phenylimidazolium trimellitate (trade name: 2PZCNS-PW), 2,4-diamino-6-[2'-methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazine (trade name: 2MZ-A), 2,4-diamino-6-[2'-undecylimidazole] 2,4-Diamino-6-[2'-ethyl-4'-methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazine (trade name: C11Z-A), 2,4-diamino-6-[2'-ethyl-4'-methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazine (trade name: 2E4MZ-A), 2,4-diamino-6-[2'-methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct (trade name: 2MA-OK), 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole (trade name: 2PHZ-PW), 2-phenyl-4-methyl-5-hydroxyimidazole (trade name: 2PHZ-PW ... isocyanuric acid adduct (trade name: 2MA-OK), 2-phenyl-4,5-dihydroxymethylimidazole (trade name: 2PHZ-PW), 2,4-diamino-6-[2'-ethyl-4'-methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct (trade name: 2PHZ-PW), 2,4 Examples of imidazole-based curing accelerators include 2,4-diamino-6-[2'-methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazine (trade name: 2MZA-PW), 1-cyanoethyl-2-phenylimidazole (trade name: 2PZ-CN), 2,4-diamino-6-[2'-methylimidazolyl-(1')]-ethyl-s-triazine isocyanuric acid adduct (trade name: 2MAOK-PW) (all manufactured by Shikoku Chemical Industry Co., Ltd.). Furthermore, examples of triarylphosphine-based curing accelerators include the compounds described in paragraph 0052 of JP-A No. 2004-043405. Examples of phosphorus-based curing accelerators in which triphenylborane is added to triarylphosphine include the compounds described in paragraph 0024 of JP-A No. 2014-005382.
硬化促進剤の分子量は、200以上の場合が多く、250以上が好ましく、400以上がより好ましく、430以上が更に好ましく、600以上が特に好ましい。上限は、1万以下が好ましく、1,000以下がより好ましく、800以下が更に好ましい。
硬化促進剤の分子量が250以上である場合、高温で加熱処理を施した際に、硬化促進剤自体及び/又は硬化促進剤の熱分解物が揮散することをより抑制でき、ハンダ耐熱性がより優れる。また、硬化促進剤の分子量が1万以下である場合、硬化促進剤として機能しやすい。
The molecular weight of the curing accelerator is often 200 or more, preferably 250 or more, more preferably 400 or more, even more preferably 430 or more, and particularly preferably 600 or more. The upper limit is preferably 10,000 or less, more preferably 1,000 or less, and even more preferably 800 or less.
When the molecular weight of the curing accelerator is 250 or more, the vaporization of the curing accelerator itself and/or its thermal decomposition products can be more effectively suppressed when subjected to heat treatment at high temperatures, resulting in better solder heat resistance. Also, when the molecular weight of the curing accelerator is 10,000 or less, it is easy to function as a curing accelerator.
硬化促進剤は、本発明の効果がより優れる点から、リン原子を含む化合物を含むことが好ましく、ホスホニウム塩を含むことも好ましい。硬化促進剤は、リン原子を含む化合物又はホスホニウム塩そのものであってもよい。硬化促進剤としてホスホニウム塩を使用すると、組成物から形成された半硬化膜の保存安定性も良好になる。
リン原子を含む化合物又はホスホニウム塩の含有量は、硬化促進剤の全質量に対して、10~100質量%が好ましく、50~100質量%がより好ましく、80~100質量%が更に好ましい。
In order to obtain better effects of the present invention, the curing accelerator preferably contains a compound containing a phosphorus atom, and also preferably contains a phosphonium salt. The curing accelerator may be a compound containing a phosphorus atom or a phosphonium salt itself. When a phosphonium salt is used as the curing accelerator, the storage stability of the semi-cured film formed from the composition is also improved.
The content of the phosphorus atom-containing compound or phosphonium salt is preferably from 10 to 100 mass %, more preferably from 50 to 100 mass %, and even more preferably from 80 to 100 mass %, based on the total mass of the curing accelerator.
硬化促進剤は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
硬化促進剤の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.002質量%以上が好ましく、0.02質量%以上がより好ましく、0.07質量%以上が更に好ましい。上限は、組成物の全固形分に対して、5質量%以下が好ましく、2質量%以下がより好ましく、1質量%以下が更に好ましい。
硬化促進剤の含有量は、全エポキシ化合物に対して、0.01質量%以上が好ましく、0.10質量%以上がより好ましく、0.55質量%以上が更に好ましい。上限は、全エポキシ化合物に対して、40質量%以下が好ましく、12質量%以下がより好ましく、10質量%以下が更に好ましく、5質量%以下が特に好ましい。
The curing accelerators may be used alone or in combination of two or more.
The content of the curing accelerator is preferably 0.002% by mass or more, more preferably 0.02% by mass or more, and even more preferably 0.07% by mass or more, based on the total solid content of the composition, and the upper limit is preferably 5% by mass or less, more preferably 2% by mass or less, and even more preferably 1% by mass or less, based on the total solid content of the composition.
The content of the curing accelerator is preferably 0.01% by mass or more, more preferably 0.10% by mass or more, and even more preferably 0.55% by mass or more, based on the total amount of epoxy compounds. The upper limit is preferably 40% by mass or less, more preferably 12% by mass or less, even more preferably 10% by mass or less, and particularly preferably 5% by mass or less, based on the total amount of epoxy compounds.
〔イオン捕捉剤〕
組成物は、イオン捕捉剤を含んでいてもよい。
イオン捕捉剤は、組成物中又は組成物を用いて形成される熱伝導材料中においてイオン性の不純物を吸着する。これにより、組成物中又熱伝導材料が吸湿した場合でも、熱伝導材料の絶縁性をより良好に維持できる。
イオン捕捉剤としては、例えば、上述したような無機系イオン捕捉剤及び有機系イオン捕捉剤が挙げられる。
有機系イオン捕捉剤としては、例えば、トリアジンチオール化合物;トリアジンアミン化合物;ベンゾイミダゾール化合物;ベンゾトリアゾール化合物;アミノトリアゾール化合物;並びに、ビスフェノール系還元剤が挙げられる。
なお、上述の無機物の全部又は一部が、イオン捕捉剤としての機能を兼ねていてもよい。
[Ion scavenger]
The composition may also include an ion scavenger.
The ion scavenger adsorbs ionic impurities in the composition or in a thermally conductive material formed using the composition, thereby enabling the insulating properties of the thermally conductive material to be better maintained even when the composition or the thermally conductive material absorbs moisture.
Examples of the ion scavenger include the inorganic ion scavenger and organic ion scavenger as described above.
Examples of organic ion scavengers include triazine thiol compounds, triazine amine compounds, benzimidazole compounds, benzotriazole compounds, aminotriazole compounds, and bisphenol reducing agents.
All or part of the inorganic substances described above may also function as ion scavengers.
トリアジンチオール化合物としては、例えば、2-ジブチルアミノ-4,6-ジメルカプト-s-トリアジンが挙げられる。
ベンゾイミダゾール化合物としては、例えば、ベンゾイミダゾールが挙げられる。
ベンゾトリアゾール化合物としては、例えば、1H-ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-tert-オクチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2-(2’-ヒドロキシ-5’-メチルフェニル)ベンゾトリアゾール及び2,2’-メチレンビス[6-(2H-ベンゾトリアゾール-2-イル)-4-tert-オクチルフェノール]が挙げられる。
アミノトリアゾール化合物としては、例えば、3-アミノ-1,2,4-トリアゾール及び3,5-ジアミノ-1,2,4-トリアゾールが挙げられる。
ビスフェノール系還元剤としては、例えば、2,2’-メチレンビス-(4-エチル-6-t-ブチルフェノール)及び4,4’-ブチリデンビス-(6-t-ブチル-3-メチルフェノール)が挙げられる。
An example of the triazine thiol compound is 2-dibutylamino-4,6-dimercapto-s-triazine.
The benzimidazole compound includes, for example, benzimidazole.
Examples of benzotriazole compounds include 1H-benzotriazole, carboxybenzotriazole, 2-(2'-hydroxy-5'-tert-octylphenyl)benzotriazole, 2-(2'-hydroxy-5'-methylphenyl)benzotriazole, and 2,2'-methylenebis[6-(2H-benzotriazol-2-yl)-4-tert-octylphenol].
Examples of aminotriazole compounds include 3-amino-1,2,4-triazole and 3,5-diamino-1,2,4-triazole.
Examples of bisphenol reducing agents include 2,2'-methylenebis-(4-ethyl-6-t-butylphenol) and 4,4'-butylidenebis-(6-t-butyl-3-methylphenol).
イオン捕捉剤は市販品を用いてもよく、例えば、DHF-4A、DHT-4A、DHT-4A-2、DHT-4C、キョーワード500、KW-2000及びKW-2100(商品名、協和化学社製);IXE-100、IXE-500、IXE-600、IXE-700F、IXE-800、IXE-6107、IXEPLAS-A1、IXEPLAS-A2及びIXEPLAS-B1(商品名、東亞合成社製);ジスネットDB(商品名、三協製薬社製);VD-3及びVD-5(商品名、四国化成社製);並びに、ヨシノックスBB(商品名、吉富製薬社製)が挙げられる。 Commercially available ion scavengers may be used, such as DHF-4A, DHT-4A, DHT-4A-2, DHT-4C, Kyoward 500, KW-2000, and KW-2100 (trade names, manufactured by Kyowa Chemical Industry Co., Ltd.); IXE-100, IXE-500, IXE-600, IXE-700F, IXE-800, IXE-6107, IXEPLAS-A1, IXEPLAS-A2, and IXEPLAS-B1 (trade names, manufactured by Toagosei Co., Ltd.); Jisnet DB (trade name, manufactured by Sankyo Pharmaceutical Co., Ltd.); VD-3 and VD-5 (trade names, manufactured by Shikoku Chemical Industry Co., Ltd.); and Yoshinox BB (trade name, manufactured by Yoshitomi Pharmaceutical Co., Ltd.).
イオン捕捉剤は、1種単独で用いてもよく2種以上用いてもよい。
組成物がイオン捕捉剤を含む場合、イオン捕捉剤(無機系イオン捕捉剤及び/又は有機系イオン捕捉剤)の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.01~10質量%が好ましく、0.1~20質量%がより好ましく、0.2~10質量%が更に好ましい。
なお、イオン捕捉剤が無機系イオン捕捉剤を含む場合、イオン捕捉剤の一部又は全部が同時に無機物に該当していてもよい。
The ion trapping agent may be used alone or in combination of two or more kinds.
When the composition contains an ion scavenger, the content of the ion scavenger (inorganic ion scavenger and/or organic ion scavenger) is preferably 0.01 to 10 mass%, more preferably 0.1 to 20 mass%, and still more preferably 0.2 to 10 mass%, based on the total solid content of the composition.
When the ion scavenger contains an inorganic ion scavenger, part or all of the ion scavenger may also be an inorganic substance.
〔その他成分〕
組成物は、上記各成分以外に、その他成分を含んでいてもよい。
その他成分としては、例えば、高分子化合物Yが吸着していない粒子X、粒子Xに吸着していない高分子化合物Y、並びに、粒子X及び複合粒子以外のその他無機粒子が挙げられる。
[Other ingredients]
The composition may contain other components in addition to the above components.
Examples of other components include particles X to which polymer compound Y is not adsorbed, polymer compound Y not adsorbed to particles X, and inorganic particles other than particles X and composite particles.
<酸無水物>
組成物は、酸無水物を含んでいてもよい。
酸無水物は、1個以上の酸無水物基(-CO-O-CO-で表される基)を有する化合物である。
<Acid anhydride>
The composition may include an acid anhydride.
An acid anhydride is a compound having one or more acid anhydride groups (groups represented by --CO--O--CO--).
酸無水物が有する酸無水物基の数は、1以上であり、2以上が好ましく、3以上がより好ましい。上記数の上限としては、例えば、1000以下である。
酸無水物の分子量(分子量分布がある場合は重量平均分子量)は、100以上が好ましく、2,000以上がより好ましく、6,000以上が更に好ましい。上記分子量の上限は、100,000以下が好ましく、30,000以下がより好ましく、17,000以下が更に好ましい。
酸無水物は、低分子化合物であっても高分子化合物であってもよい。
低分子化合物である酸無水物としては、例えば、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、及び、無水トリメリット酸が挙げられる。
高分子化合物である酸無水物において、酸無水物基は、主鎖に組み込まれて存在していてもよく、側鎖に存在していてもよい。なお、例えば、上記高分子化合物がマレイン酸に基づく繰り返し単位を有する場合、上記繰り返し単位に含まれる酸無水物基は、主鎖に組み込まれているものとする。
The number of acid anhydride groups in the acid anhydride is 1 or more, preferably 2 or more, and more preferably 3 or more. The upper limit of the number is, for example, 1,000 or less.
The molecular weight of the acid anhydride (weight average molecular weight when there is a molecular weight distribution) is preferably 100 or more, more preferably 2,000 or more, and even more preferably 6,000 or more. The upper limit of the molecular weight is preferably 100,000 or less, more preferably 30,000 or less, and even more preferably 17,000 or less.
The acid anhydride may be a low molecular weight compound or a high molecular weight compound.
Examples of acid anhydrides that are low molecular weight compounds include maleic anhydride, phthalic anhydride, pyromellitic anhydride, and trimellitic anhydride.
In the acid anhydride polymer compound, the acid anhydride group may be incorporated into the main chain or may be present in a side chain. For example, when the polymer compound has a repeating unit based on maleic acid, the acid anhydride group contained in the repeating unit is considered to be incorporated into the main chain.
酸無水物基は、酸無水物基に含まれる原子以外の原子と共同して環を形成していてもよく、環を形成していなくてもよい。中でも、酸無水物基は、環を形成していることが好ましい。上記環は、単環でも多環でもよく、環員原子数は例えば5~15である。
例えば、酸無水物は、一般式(A)で表される基を有することが好ましい。
The acid anhydride group may or may not form a ring together with atoms other than the atoms contained in the acid anhydride group. Among these, the acid anhydride group preferably forms a ring. The ring may be monocyclic or polycyclic, and the number of ring atoms may be, for example, 5 to 15.
For example, the acid anhydride preferably has a group represented by general formula (A).
一般式(A)中、*S及び*Tは、炭素原子との結合位置を表す。
ただし、*Sで結合する炭素原子と、*Tで結合する炭素原子とは、互いに直接結合しあう隣接した原子である。
すなわち、一般式(A)で表される基と、*Sで結合する炭素原子と、*Tで結合する炭素原子とは、共同して5員環を形成している。
また、*Sで結合する炭素原子と、*Tで結合する炭素原子との結合の種類に制限はなく、例えば、単結合(一重結合)でもよく、二重結合でもよい。また、一般式(A)で表される基と、*Sで結合する炭素原子と、*Tで結合する炭素原子とが共同して形成する5員環が芳香環(ベンゼン環等)に縮環していて、*Sで結合する炭素原子と*Tで結合する炭素原子とが同一の芳香環中における隣接する環員原子となっていてもよい。
上記芳香環は、単環でも多環でもよく、ヘテロ原子を有していても有していなくてもよく、環員原子数は例えば5~15である。
In the general formula (A), * S and * T represent the bonding positions to the carbon atoms.
However, the carbon atom bonded at * S and the carbon atom bonded at * T are adjacent atoms that are directly bonded to each other.
That is, the group represented by general formula (A), the carbon atom bonded at * S , and the carbon atom bonded at * T together form a five-membered ring.
Furthermore, there is no limitation on the type of bond between the carbon atom bonded at * S and the carbon atom bonded at * T , and for example, it may be a single bond (single bond) or a double bond. Furthermore, a five-membered ring formed by the group represented by general formula (A), the carbon atom bonded at * S , and the carbon atom bonded at * T may be condensed with an aromatic ring (such as a benzene ring), and the carbon atom bonded at * S and the carbon atom bonded at * T may be adjacent ring atoms in the same aromatic ring.
The aromatic ring may be monocyclic or polycyclic, may or may not contain heteroatoms, and may have 5 to 15 ring atoms, for example.
酸無水物は、一般式(B)で表される基、一般式(C)で表される基、及び、一般式(D)で表される基からなる群から選択される基を有していることが好ましい。 The acid anhydride preferably has a group selected from the group consisting of a group represented by general formula (B), a group represented by general formula (C), and a group represented by general formula (D).
一般式(B)中、RA1~RA4のうち、1個又は2個は、結合位置を表し、その他は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
RA1~RA4のうちの2個が結合位置である場合、例えば、RA1及びRA2が結合位置となっていてもよく、RA1及びRA2のいずれか一方とRA3及びRA4のいずれか一方とがそれぞれ結合位置となっていてもよい。
RA1~RA4で表され得る置換基としては、例えば、上述の置換基群Yから選択される基が挙げられる。また、上記置換基における、水素原子以外の原子の数の合計は、例えば1~20である。
In formula (B), one or two of R A1 to R A4 represent a bonding position, and the others each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
When two of R A1 to R A4 are bonding positions, for example, R A1 and R A2 may be bonding positions, or either one of R A1 and R A2 and either one of R A3 and R A4 may be bonding positions, respectively.
Examples of the substituents that can be represented by R A1 to R A4 include groups selected from the above-mentioned substituent group Y. The total number of atoms other than hydrogen atoms in the above-mentioned substituents is, for example, 1 to 20.
一般式(C)中、RB1及びRB2は、それぞれ独立に、水素原子、置換基、又は、結合位置を表す。ただし、RB1及びRB2のうちの一方又は両方が結合位置である。
RB1及びRB2で表され得る置換基としては、例えば、上述の置換基群Yから選択される基が挙げられる。また、上記置換基における、水素原子以外の原子の数の合計は、例えば1~20である。
In formula (C), R B1 and R B2 each independently represent a hydrogen atom, a substituent, or a bonding position, provided that one or both of R B1 and R B2 are bonding positions.
Examples of the substituents that can be represented by R B1 and R B2 include groups selected from the above-mentioned substituent group Y. The total number of atoms other than hydrogen atoms in the above-mentioned substituents is, for example, 1 to 20.
一般式(D)中、*は結合位置を表す。上記結合位置は、水素原子に対する結合位置でもよい。
一般式(D)中、mは、1又は2を表す。
一般式(D)中、Arは、置換基を有してもよい芳香環を表す。上記芳香環は、単環でも多環でもよく、ヘテロ原子を有していても有していなくてもよく、環員原子数は例えば5~15である。中でも、上記芳香環は、ベンゼン環が好ましい。
一般式(D)中、nは、0以上の整数を表し、0~2の整数が好ましく、0又は1がより好ましい。
一般式(D)中には、-CO-O-CO-で表される基を有する5員環が(n+1)個存在し、(n+1)個の5員環は、Arで表される芳香環に縮環している。
例えば、nが0である場合、一般式(D)で表される基は下記一般式(D0)で表される基であり、nが1である場合、一般式(D)で表される基は下記一般式(D1)で表される基である。
下記一般式(D0)及び下記一般式(D1)における*、m、及び、Arは、一般式(D)における*、m、及び、Arと、それぞれ同様である。
In formula (D), * represents a bonding position, which may be a bonding position to a hydrogen atom.
In formula (D), m represents 1 or 2.
In general formula (D), Ar represents an aromatic ring which may have a substituent. The aromatic ring may be monocyclic or polycyclic, may or may not have a heteroatom, and has, for example, 5 to 15 ring atoms. Among these, the aromatic ring is preferably a benzene ring.
In formula (D), n represents an integer of 0 or more, preferably an integer of 0 to 2, and more preferably 0 or 1.
In general formula (D), there are (n+1) five-membered rings having a group represented by —CO—O—CO—, and the (n+1) five-membered rings are condensed with an aromatic ring represented by Ar.
For example, when n is 0, the group represented by general formula (D) is a group represented by the following general formula (D0), and when n is 1, the group represented by general formula (D) is a group represented by the following general formula (D1).
*, m, and Ar in the following general formula (D0) and the following general formula (D1) are the same as *, m, and Ar in the general formula (D), respectively.
酸無水物が有する一般式(A)で表される基の数は、1以上が好ましく、2以上がより好ましい。上記数の上限としては、例えば、1000以下である。
また、酸無水物が有する、一般式(B)で表される基、及び、一般式(C)で表される基からなる群から選択される基の数は、1以上が好ましく、2以上がより好ましく、3以上が更に好ましい。上記数の上限としては、例えば、1000以下である。
酸無水物が有する、一般式(D)で表される基の数は、1以上が好ましい。上記数の上限としては、例えば、1000以下である。
The number of groups represented by general formula (A) that the acid anhydride has is preferably 1 or more, and more preferably 2 or more. The upper limit of the number is, for example, 1,000 or less.
The number of groups selected from the group consisting of the group represented by general formula (B) and the group represented by general formula (C) contained in the acid anhydride is preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and even more preferably 3 or more. The upper limit of the number is, for example, 1,000 or less.
The number of groups represented by general formula (D) in the acid anhydride is preferably 1 or more. The upper limit of the number is, for example, 1,000 or less.
中でも、酸無水物は高分子化合物であることが好ましい。
また、酸無水物は、下記一般式(X)で表される繰り返し単位を有することが好ましく、一般式(X)で表される繰り返し単位、及び、一般式(Y)で表される繰り返し単位を有することがより好ましい。
Among these, the acid anhydride is preferably a polymer compound.
Furthermore, the acid anhydride preferably has a repeating unit represented by the following general formula (X), and more preferably has a repeating unit represented by general formula (X) and a repeating unit represented by general formula (Y).
一般式(Y)中、RYは、置換基を有してもよい芳香環基を表す。
上記芳香環基としては、単環でも多環でもよく、芳香族炭化水素環基でもよく芳香族複素環基でもよい。上記芳香族複素環基におけるヘテロ原子としては、例えば、酸素原子、硫黄原子、及び、窒素原子が挙げられる。
上記芳香環基の環員原子数は、5~15が好ましい。
上記芳香環基が有し得る置換基としては、例えば、上述の置換基群Yから選択される基が挙げられる。また、上記置換基における、水素原子以外の原子の数の合計は、例えば1~20である。
上記芳香環基が有し得る置換基の数は、例えば、0~5である。
中でも、RYは、無置換のベンゼン環基が好ましい。
一般式(Y)で表される繰り返し単位は、1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
In formula (Y), R 1 Y represents an aromatic ring group which may have a substituent.
The aromatic ring group may be monocyclic or polycyclic, and may be an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group. Examples of heteroatoms in the aromatic heterocyclic group include oxygen, sulfur, and nitrogen atoms.
The aromatic ring group preferably has 5 to 15 ring atoms.
Examples of the substituent that the aromatic ring group may have include groups selected from the above-mentioned substituent group Y. The total number of atoms other than hydrogen atoms in the substituent is, for example, 1 to 20.
The aromatic ring group may have, for example, 0 to 5 substituents.
Among these, R 1 Y is preferably an unsubstituted benzene ring group.
The repeating unit represented by formula (Y) may be used alone or in combination of two or more.
酸無水物が、一般式(X)で表される繰り返し単位を有する場合、その含有量は、酸無水物の全繰り返し単位に対して、1~70質量%が好ましく、5~60質量%がより好ましく、10~50質量%が更に好ましい。
酸無水物が、一般式(Y)で表される繰り返し単位を有する場合、その含有量は、酸無水物の全繰り返し単位に対して、10~90質量%が好ましい。
[0122] When the acid anhydride has a repeating unit represented by general formula (X), the content thereof is preferably 1 to 70 mass%, more preferably 5 to 60 mass%, and still more preferably 10 to 50 mass%, based on all repeating units of the acid anhydride.
When the acid anhydride has a repeating unit represented by formula (Y), the content thereof is preferably 10 to 90% by mass based on the total repeating units of the acid anhydride.
酸無水物は、一般式(X)又は一般式(Y)で表される繰り返し単位以外の繰り返し単位を有していてもよく、例えば、下記一般式(Z)で表される繰り返し単位を有していてもよい。 The acid anhydride may have a repeating unit other than the repeating unit represented by general formula (X) or general formula (Y), for example, it may have a repeating unit represented by the following general formula (Z):
一般式(Z)中、RZ1~RZ4は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。RZ1~RZ4のうち、0~2個が上記置換基であることも好ましい。
上記置換基としては、例えば、上述の置換基群Yから選択される基が挙げられる。また、上記置換基における、水素原子以外の原子の数の合計は、例えば1~20である。
中でも、上記置換基としては、それぞれ独立に、-COOH、-O-CO-R、-CO-O-R、又は、直鎖状若しくは分岐鎖状のアルキル基が好ましい。-O-CO-R、及び、-CO-O-RにおけるRは、有機基を表し、直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が好ましく、炭素数1~4の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基がより好ましい。
一般式(Z)で表される繰り返し単位としては、例えば、RZ1~RZ4がいずれも水素原子である繰り返し単位、RZ1及びRZ3が水素原子でありRZ2及びRZ4が-COOHである繰り返し単位、及び、RZ1~RZ3が水素原子でありRZ4が-O-CO-Rである繰り返し単位が挙げられる。
ただし、一般式(Z)で表される繰り返し単位は、一般式(Y)で表される繰り返し単位とは異なる繰り返し単位である。具体的には、RZ1~RZ4のうち3個が水素原子で、1個が芳香環基である形態は、一般式(Z)で表される繰り返し単位に含まない。
一般式(Z)で表される繰り返し単位は、1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
酸無水物が、一般式(Z)で表される繰り返し単位を有する場合、その含有量は、酸無水物の全繰り返し単位に対して、1~70質量%が好ましく、5~60質量%がより好ましく、10~50質量%が更に好ましい。
In formula (Z), R Z1 to R Z4 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and it is also preferred that 0 to 2 of R Z1 to R Z4 are the above-mentioned substituents.
Examples of the substituent include groups selected from the above-mentioned substituent group Y. The total number of atoms other than hydrogen atoms in the substituent is, for example, 1 to 20.
Among these, the substituents are each independently preferably -COOH, -O-CO-R, -CO-O-R, or a linear or branched alkyl group. R in -O-CO-R and -CO-O-R represents an organic group, preferably a linear or branched alkyl group, more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
Examples of the repeating unit represented by general formula (Z) include a repeating unit in which R Z1 to R Z4 are all hydrogen atoms, a repeating unit in which R Z1 and R Z3 are hydrogen atoms and R Z2 and R Z4 are —COOH, and a repeating unit in which R Z1 to R Z3 are hydrogen atoms and R Z4 is —O—CO—R.
However, the repeating unit represented by general formula (Z) is a repeating unit different from the repeating unit represented by general formula (Y). Specifically, the repeating unit represented by general formula (Z) does not include a configuration in which three of R Z1 to R Z4 are hydrogen atoms and one is an aromatic ring group.
The repeating unit represented by formula (Z) may be used alone or in combination of two or more.
[0122] When the acid anhydride has a repeating unit represented by general formula (Z), the content thereof is preferably 1 to 70 mass%, more preferably 5 to 60 mass%, and still more preferably 10 to 50 mass%, based on all repeating units of the acid anhydride.
酸無水物としては、市販品を使用してもよい。市販品である酸無水物としては、例えば、巴工業社製のSMAシリーズ、アルケマ社製のOREVAC Tシリーズ、及び、荒川化学工業社製のアラスターシリーズが挙げられる。 Commercially available acid anhydrides may be used. Examples of commercially available acid anhydrides include the SMA series manufactured by Tomoe Engineering Co., Ltd., the OREVAC T series manufactured by Arkema, and the Arastar series manufactured by Arakawa Chemical Industries, Ltd.
酸無水物は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
酸無水物の含有量は、組成物の全固形分に対して、0.01~40質量%が好ましく、0.1~10質量%がより好ましく、0.6~5質量%が更に好ましい。
酸無水物の含有量は、エポキシ化合物とフェノール化合物との合計含有量に対して、0.1~100質量%が好ましく、1~70質量%がより好ましく、5~60質量%が更に好ましい。
The acid anhydrides may be used alone or in combination of two or more.
The content of the acid anhydride is preferably from 0.01 to 40% by mass, more preferably from 0.1 to 10% by mass, and even more preferably from 0.6 to 5% by mass, based on the total solid content of the composition.
The content of the acid anhydride is preferably from 0.1 to 100% by mass, more preferably from 1 to 70% by mass, and even more preferably from 5 to 60% by mass, based on the total content of the epoxy compound and the phenol compound.
<その他無機粒子>
その他無機粒子としては、例えば、粒子X及び複合粒子以外の無機窒化物及び無機酸化物が挙げられる。
その他無機粒子は、上記表面処理を実施してもよく、上記高分子化合物Y及び/又は公知の表面修飾剤で表面の少なくとも一部を覆われていてもよい。
<Other inorganic particles>
Examples of other inorganic particles include inorganic nitrides and inorganic oxides other than the particles X and the composite particles.
The inorganic particles may be subjected to the above-mentioned surface treatment, and at least a part of the surface may be covered with the above-mentioned polymer compound Y and/or a known surface modifier.
無機窒化物としては、例えば、窒化ホウ素(BN)、窒化炭素(C3N4)、窒化ケイ素(Si3N4)、窒化ガリウム(GaN)、窒化インジウム(InN)、窒化アルミニウム(AlN)、窒化クロム(Cr2N)、窒化銅(Cu3N)、窒化鉄(Fe4N)、窒化鉄(Fe3N)、窒化ランタン(LaN)、窒化リチウム(Li3N)、窒化マグネシウム(Mg3N2)、窒化モリブデン(Mo2N)、窒化ニオブ(NbN)、窒化タンタル(TaN)、窒化チタン(TiN)、窒化タングステン(W2N)、窒化タングステン(WN2)、窒化イットリウム(YN)及び窒化ジルコニウム(ZrN)が挙げられる。 Examples of inorganic nitrides include boron nitride (BN), carbon nitride ( C3N4 ), silicon nitride ( Si3N4 ), gallium nitride (GaN), indium nitride (InN), aluminum nitride (AlN), chromium nitride ( Cr2N ), copper nitride ( Cu3N ), iron nitride ( Fe4N ), iron nitride ( Fe3N ), lanthanum nitride (LaN), lithium nitride (Li3N), magnesium nitride ( Mg3N2 ), molybdenum nitride ( Mo2N ), niobium nitride ( NbN ), tantalum nitride (TaN), titanium nitride (TiN), tungsten nitride ( W2N ), tungsten nitride ( WN2 ), yttrium nitride (YN), and zirconium nitride (ZrN).
無機酸化物としては、例えば、酸化ジルコニウム(ZrO2)、酸化チタン(TiO2)、酸化ケイ素(SiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化鉄(Fe2O3、FeO、Fe3O4)、酸化銅(CuO、Cu2O)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化イットリウム(Y2O3)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化モリブデン(MoO3)、酸化インジウム(In2O3、In2O)、酸化スズ(SnO2)、酸化タンタル(Ta2O5)、酸化タングステン(WO3、W2O5)、酸化鉛(PbO、PbO2)、酸化ビスマス(Bi2O3)、酸化セリウム(CeO2、Ce2O3)、酸化アンチモン(Sb2O3、Sb2O5)、酸化ゲルマニウム(GeO2、GeO)、酸化ランタン(La2O3)及び酸化ルテニウム(RuO2)が挙げられる。無機酸化物は、非酸化物として用意された金属が、環境下等で酸化して生じている酸化物であってもよい。 Examples of inorganic oxides include zirconium oxide (ZrO 2 ), titanium oxide (TiO 2 ), silicon oxide (SiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), iron oxide (Fe 2 O 3 , FeO, Fe 3 O 4 ), copper oxide (CuO, Cu 2 O), zinc oxide (ZnO), yttrium oxide (Y 2 O 3 ), niobium oxide (Nb 2 O 5 ), molybdenum oxide (MoO 3 ), indium oxide (In 2 O 3 , In 2 O), tin oxide (SnO 2 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), tungsten oxide (WO 3 , W 2 O 5 ), lead oxide (PbO, PbO 2 ), bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), cerium oxide (CeO 2 , Ce 2 O 5 ), and the like. Examples of inorganic oxides include antimony oxide ( Sb2O3 , Sb2O5 ) , germanium oxide ( GeO2 , GeO), lanthanum oxide ( La2O3 ), and ruthenium oxide ( RuO2 ). The inorganic oxide may be an oxide produced by oxidizing a metal prepared as a non-oxide under environmental conditions.
〔溶媒〕
組成物は、更に溶媒を含んでいてもよい。
溶媒の種類は、有機溶媒であることが好ましい。有機溶媒としては、例えば、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、ジクロロメタン及びテトラヒドロフランが挙げられる。
組成物が溶媒を含む場合、溶媒の含有量は、組成物の固形分濃度を、20~90質量%とする量が好ましく、30~85質量%とする量がより好ましく、50~80質量%とする量が更に好ましい。
溶媒の含有量は、組成物の全質量に対して、10~80質量%が好ましく、15~70質量%がより好ましく、20~50質量%が更に好ましい。
〔solvent〕
The composition may further comprise a solvent.
The solvent is preferably an organic solvent, such as cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, dichloromethane, and tetrahydrofuran.
When the composition contains a solvent, the content of the solvent is preferably an amount that makes the solids concentration of the composition 20 to 90 mass %, more preferably an amount that makes the solids concentration of the composition 30 to 85 mass %, and even more preferably an amount that makes the solids concentration of the composition 50 to 80 mass %.
The content of the solvent is preferably from 10 to 80% by mass, more preferably from 15 to 70% by mass, and even more preferably from 20 to 50% by mass, based on the total mass of the composition.
[複合粒子の製造方法]
複合粒子の製造方法としては、例えば、公知の製造方法が挙げられる。
複合粒子の製造方法としては、製造方法A又は製造方法Bが好ましく、製造方法Aがより好ましい。
[Method of manufacturing composite particles]
Examples of methods for producing the composite particles include known production methods.
As a method for producing the composite particles, production method A or production method B is preferred, and production method A is more preferred.
〔製造方法A〕
製造方法Aは、式(1)で表される化合物の存在下、モノマーを重合して高分子化合物Zを合成する合成工程と、
高分子化合物Z及び粒子Xを接触させて、複合粒子を製造する接触工程とを含む。
高分子化合物Zは、粒子Xと接触することにより高分子化合物Yとなり得る化合物である。高分子化合物Zの末端には粒子Xと共有結合し得る-Si(R)3で表される基が配置されており、高分子化合物Zと粒子Xと接触させることにより、上記-Si(R)3部分で反応が進行し、高分子化合物Yとなる得る。Rは、後述するR1~R3及びR5~R7のいずれかで表される基を表す。
なお、高分子化合物Zの合成に使用されるモノマーとしては、高分子化合物Yの繰り返し単位となるモノマーとして例示したモノマーが挙げられる。また、高分子化合物Zの繰り返し単位の含有量及び重量平均分子量等の各種特性は、高分子化合物Yで説明した通りである。
[Manufacturing method A]
The production method A includes a synthesis step of synthesizing a polymer compound Z by polymerizing a monomer in the presence of a compound represented by formula (1);
and a contacting step of contacting the polymer compound Z with the particles X to produce composite particles.
Polymer compound Z is a compound that can become polymer compound Y when it comes into contact with particle X. A group represented by -Si(R) 3 that can be covalently bonded to particle X is located at the end of polymer compound Z, and when polymer compound Z comes into contact with particle X, a reaction occurs at the -Si(R) 3 moiety, resulting in polymer compound Y. R represents any of the groups R1 to R3 and R5 to R7 described below.
The monomers used in the synthesis of polymer compound Z include the monomers exemplified as the monomers that form the repeating units of polymer compound Y. The various properties of polymer compound Z, such as the content of the repeating units and the weight-average molecular weight, are the same as those described for polymer compound Y.
<合成工程>
合成工程は、式(1)で表される化合物の存在下、モノマーを重合して高分子化合物Zを合成する合成工程である。
<Synthesis process>
The synthesis step is a step of synthesizing a polymer compound Z by polymerizing a monomer in the presence of a compound represented by formula (1).
モノマーを重合する方法としては、例えば、公知の重合反応が挙げられる。
具体的には、逐次重合及び連鎖重合が挙げられ、ラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合又は配位重合が好ましく、ラジカル重合がより好ましい。
また、上記重合方法は、リビング重合であってもよい。
リビング重合としては、可逆的付加-開裂連鎖移動重合法(RAFT法)又は原子移動ラジカル重合法(ATRP法)が好ましく、RAFT法がより好ましい。
RAFT法は、高分子化合物Zの分子構造を制御しつつ、連鎖移動剤由来のハロゲン等を含まないために銅等の金属腐食を抑制できる点から、好ましい。
Examples of methods for polymerizing the monomer include known polymerization reactions.
Specifically, step-growth polymerization and chain polymerization are mentioned, and radical polymerization, cationic polymerization, anionic polymerization, or coordination polymerization is preferred, with radical polymerization being more preferred.
The polymerization method may be living polymerization.
As the living polymerization, reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization (RAFT) or atom transfer radical polymerization (ATRP) is preferred, with RAFT being more preferred.
The RAFT method is preferable because it can control the molecular structure of the polymer compound Z while suppressing corrosion of metals such as copper because it does not contain halogens or the like derived from a chain transfer agent.
合成工程は、溶液中で実施することが好ましい。
具体的には、水及び有機溶媒の少なくとも一方、式(1)で表される化合物及びモノマーを含む混合液中で実施することが好ましい。
有機溶媒としては、高分子化合物Zの材料を溶解できる有機溶媒であれば特に制限されない。例えば、メタノール、エタノール、2-プロパノール、アセトニトリル、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、ジクロロメタン及びテトラヒドロフランが挙げられる。
有機溶媒は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
水及び有機溶媒の合計含有量は、上記混合液の全質量に対して、5~99質量%が好ましく、20~90質量%がより好ましく、30~80質量%が更に好ましい。
The synthesis steps are preferably carried out in solution.
Specifically, it is preferable to carry out the reaction in a mixed liquid containing at least one of water and an organic solvent, the compound represented by formula (1), and a monomer.
The organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the material of the polymer compound Z. Examples thereof include methanol, ethanol, 2-propanol, acetonitrile, cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, dichloromethane, and tetrahydrofuran.
The organic solvent may be used alone or in combination of two or more kinds.
The total content of water and organic solvent is preferably 5 to 99% by mass, more preferably 20 to 90% by mass, and even more preferably 30 to 80% by mass, based on the total mass of the mixed liquid.
重合する際の反応温度は、40~100℃が好ましく、45~90℃がより好ましく、50~80℃が更に好ましい。
反応温度が40℃以上である場合、重合反応が円滑に進行する。反応温度が100℃以下である場合、副反応が抑制でき、かつ、使用可能な開始剤及び溶媒に関する制限が緩和される。
The reaction temperature during polymerization is preferably 40 to 100°C, more preferably 45 to 90°C, and even more preferably 50 to 80°C.
When the reaction temperature is 40° C. or higher, the polymerization reaction proceeds smoothly. When the reaction temperature is 100° C. or lower, side reactions can be suppressed and restrictions on usable initiators and solvents can be alleviated.
重合する際の反応時間は、目的の高分子化合物Zによって適宜変更できる。
重合する際の反応時間は、0.1~48時間が好ましく、0.5~24時間がより好ましく、1.5~12時間が更に好ましい。
The reaction time for polymerization can be appropriately changed depending on the target polymer compound Z.
The reaction time during polymerization is preferably from 0.1 to 48 hours, more preferably from 0.5 to 24 hours, and even more preferably from 1.5 to 12 hours.
複合粒子の製造方法は、上記合成工程を1回又は2回以上実施してもよい。上記合成工程を2回以上実施する場合、複数の合成工程は、同一又は異なっていてもよい。 The method for producing composite particles may involve performing the above synthesis step once or two or more times. When the above synthesis step is performed two or more times, the multiple synthesis steps may be the same or different.
(式(1)で表される化合物) (Compound represented by formula (1))
式(1)中、R1~R3は、それぞれ独立に、アルコキシ基、水酸基又はアルキル基を表す。L1は、単結合又は2価の連結基を表す。R4は、置換基を表す。 In formula (1), R 1 to R 3 each independently represent an alkoxy group, a hydroxyl group, or an alkyl group, L 1 represents a single bond or a divalent linking group, and R 4 represents a substituent.
R1~R3は、それぞれ独立に、アルコキシ基、水酸基又はアルキル基を表す。
R1~R3としては、アルコキシ基又は水酸基が好ましい。
アルコキシ基中のアルキル基は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれであってもよい。
アルコキシ基中のアルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~5がより好ましい。
アルコキシ基中の上記アルキル基としては、メチル基、エチル基又はブチル基が好ましく、メチル基又はエチル基がより好ましい。
R1~R3のうち少なくとも1つはアルコキシ基又は水酸基が好ましく、全てのR1~R3はアルコキシ基又は水酸基がより好ましい。
R 1 to R 3 each independently represent an alkoxy group, a hydroxyl group, or an alkyl group.
R 1 to R 3 are preferably an alkoxy group or a hydroxyl group.
The alkyl group in the alkoxy group may be linear, branched, or cyclic.
The alkyl group in the alkoxy group preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 5 carbon atoms.
The alkyl group in the alkoxy group is preferably a methyl group, an ethyl group, or a butyl group, and more preferably a methyl group or an ethyl group.
At least one of R 1 to R 3 is preferably an alkoxy group or a hydroxyl group, and more preferably all of R 1 to R 3 are alkoxy groups or hydroxyl groups.
L1は、単結合又は2価の連結基を表す。
上記2価の連結基としては、例えば、エーテル基(-O-)、カルボニル基(-CO-)、エステル基(-COO-)、チオエーテル基(-S-)、-SO2-、-NR-(Rは、水素原子、アルキル基又はアリール基を表す。)、2価の脂肪族炭化水素基(例えば、アルキレン基、シクロアルキレン基、アルケニレン基(-CH=CH-等)及びアルキニレン基(-C≡C-等)等)、2価の芳香環基(例えば、アリーレン基及びヘテロアリーレン基等)、並びに、これらを組み合わせた基が挙げられる。
上記アルキレン基は、直鎖状及び分岐鎖状のいずれであってもよい。
上記アルキレン基の炭素数は、1~10が好ましく、1~5がより好ましい。
L1としては、2価の連結基が好ましく、アルキレン基がより好ましい。
L1 represents a single bond or a divalent linking group.
Examples of the divalent linking group include an ether group (-O-), a carbonyl group (-CO-), an ester group (-COO-), a thioether group (-S-), -SO 2 -, -NR- (R represents a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group), a divalent aliphatic hydrocarbon group (for example, an alkylene group, a cycloalkylene group, an alkenylene group (-CH=CH-, etc.), and an alkynylene group (-C≡C-, etc.)), a divalent aromatic ring group (for example, an arylene group and a heteroarylene group), and a group formed by combining these.
The alkylene group may be either linear or branched.
The alkylene group preferably has 1 to 10 carbon atoms, and more preferably 1 to 5 carbon atoms.
L1 is preferably a divalent linking group, more preferably an alkylene group.
R4は、置換基を表す。
上記置換基としては、例えば、置換基群Yから選択される置換基が挙げられ、-S-アルキル基又はアリール基が好ましい。
R4 represents a substituent.
Examples of the substituent include a substituent selected from the substituent group Y, and an —S-alkyl group or an aryl group is preferred.
(式(2)で表される化合物)
式(1)で表される化合物は、式(2)で表される化合物を含むことが好ましい。
(Compound represented by formula (2))
The compound represented by formula (1) preferably includes a compound represented by formula (2).
式(2)中、R5~R7は、それぞれ独立に、アルコキシ基、水酸基又はアルキル基を表す。R8及びR9は、それぞれ独立に、アルキル基又はシアノ基を表す。R10は、置換基を表す。nは、0~2の整数を表す。 In formula (2), R5 to R7 each independently represent an alkoxy group, a hydroxyl group, or an alkyl group. R8 and R9 each independently represent an alkyl group or a cyano group. R10 represents a substituent. n represents an integer of 0 to 2.
R5~R7は、上記R1~R3と同義であり、好適態様も同じである。 R 5 to R 7 have the same meanings as R 1 to R 3 above, and the preferred embodiments are also the same.
R8及びR9は、それぞれ独立に、アルキル基又はシアノ基を表す。
上記アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれであってもよく、直鎖状が好ましい。
上記アルキル基の炭素数は、1~10が好ましく、1~5がより好ましく、1~3が更に好ましい。
R8及びR9の一方はアルキル基を表し、他方はシアノ基を表すことが好ましい。
R8 and R9 each independently represent an alkyl group or a cyano group.
The alkyl group may be straight-chain, branched-chain, or cyclic, and is preferably straight-chain.
The alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms, more preferably 1 to 5 carbon atoms, and even more preferably 1 to 3 carbon atoms.
It is preferred that one of R8 and R9 represents an alkyl group and the other represents a cyano group.
R10は、置換基を表す。
上記置換基としては、例えば、置換基群Yで例示される基が挙げられ、アルキル基又はアリール基が好ましい。
上記アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状及び環状のいずれであってもよい。
上記アルキル基の炭素数は、1~20が好ましく、3~15がより好ましい。
上記アリール基は、単環及び多環のいずれであってもよい。
上記アリール基の炭素数は、6~15が好ましく、6~10がより好ましい。
R 10 represents a substituent.
Examples of the substituent include the groups exemplified in the substituent group Y, and an alkyl group or an aryl group is preferred.
The alkyl group may be linear, branched, or cyclic.
The alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, and more preferably has 3 to 15 carbon atoms.
The aryl group may be either monocyclic or polycyclic.
The aryl group preferably has 6 to 15 carbon atoms, and more preferably 6 to 10 carbon atoms.
nは、0~2の整数を表す。
nは、1又は2が好ましく、2がより好ましい。
n represents an integer of 0 to 2.
n is preferably 1 or 2, and more preferably 2.
式(1)で表される化合物としては、例えば、以下の化合物が挙げられる。 Examples of compounds represented by formula (1) include the following compounds:
式(1)で表される化合物は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
式(1)で表される化合物の含有量は、粒子Xの全質量に対して、0.01~10質量%が好ましく、0.05~5質量%がより好ましく、0.1~1質量%が更に好ましい。
The compound represented by formula (1) may be used alone or in combination of two or more.
The content of the compound represented by formula (1) is preferably 0.01 to 10% by mass, more preferably 0.05 to 5% by mass, and even more preferably 0.1 to 1% by mass, based on the total mass of the particles X.
式(1)で表される化合物の製造方法としては、例えば、シランカップリング剤及び連鎖移動剤を脱水縮合する製造方法が挙げられる。
上記シランカップリング剤及び上記連鎖移動剤は、市販品を用いることができ、使用する式(1)で表される化合物に合わせて適宜選択できる。
The compound represented by formula (1) can be produced, for example, by dehydration condensation of a silane coupling agent and a chain transfer agent.
The silane coupling agent and the chain transfer agent may be commercially available products and may be appropriately selected depending on the compound represented by formula (1) to be used.
高分子化合物Zとしては、例えば、以下の化合物が挙げられる。
式中、n及びmは、1以上の整数を表す。
Examples of the polymer compound Z include the following compounds.
In the formula, n and m represent integers of 1 or more.
<接触工程>
接触工程は、高分子化合物Z及び粒子Xを接触させて、複合粒子を製造する工程である。
上記高分子化合物Z及び上記粒子Xは、上述したとおりである。
<Contact process>
The contacting step is a step of contacting the polymer compound Z with the particles X to produce composite particles.
The polymer compound Z and the particles X are as described above.
接触させる方法としては、例えば、混合液中で接触させる方法が挙げられる。
具体的には、粒子X、高分子化合物Z、並びに、水及び/又は有機溶媒の溶媒を含む混合液にて接触させる。
The contacting method may be, for example, a method in which the contacting is carried out in a mixed liquid.
Specifically, the particles X, the polymer compound Z, and the polymer compound Z are brought into contact with each other in a mixed liquid containing water and/or an organic solvent.
有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、2-プロパノール、アセトニトリル、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、ジクロロメタン及びテトラヒドロフランが挙げられる。
有機溶媒は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
水及び有機溶媒の合計含有量は、上記混合液の全質量に対して、5~99質量%が好ましく、20~90質量%がより好ましく、30~80質量%が更に好ましい。
Examples of the organic solvent include methanol, ethanol, 2-propanol, acetonitrile, cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, dichloromethane, and tetrahydrofuran.
The organic solvent may be used alone or in combination of two or more kinds.
The total content of water and organic solvent is preferably 5 to 99% by mass, more preferably 20 to 90% by mass, and even more preferably 30 to 80% by mass, based on the total mass of the mixed liquid.
粒子X及び高分子化合物Zを接触させる方法としては、例えば、スリーワンモーター等のメカニカルスターラー又はマグネチックスターラー等を用いて撹拌処理しながら接触させる方法及び粒子Xを充填したカートリッジに、高分子化合物Zの溶液をポンプ等で循環させながら接触させる方法が挙げられる。 Examples of methods for contacting particles X and polymer compound Z include a method in which particles X and polymer compound Z are contacted while being stirred using a mechanical stirrer such as a Three-One Motor or a magnetic stirrer, and a method in which particles X are contacted while a solution of polymer compound Z is circulated through a cartridge filled with particles X using a pump or the like.
上記混合液中で、上記粒子X及び高分子化合物Zを接触させた後、得られた複合粒子を上記混合液中から取り出してもよい。
上記混合液から複合粒子を取り出す方法としては、例えば、上記混合液をろ過して、ろ物として複合粒子を分取する方法が挙げられる。
取り出された複合粒子を、水及び/又は有機溶媒等で洗浄することも好ましい。洗浄後の複合粒子は、オーブン等を乾燥処理されることも好ましい。
なお、上記混合液には、組成物を構成する複合粒子以外の固形分成分(例えば、上述したエポキシ化合物等)を添加してもよく、例えば、組成物を製造するのと同時に、その中で複合粒子を作製してもよい。
After the particles X and the polymer compound Z are brought into contact with each other in the mixed solution, the resulting composite particles may be taken out from the mixed solution.
The composite particles can be extracted from the mixture by, for example, filtering the mixture and separating the composite particles as a residue.
It is also preferable to wash the extracted composite particles with water and/or an organic solvent, etc. It is also preferable to dry the washed composite particles in an oven, etc.
In addition, solid components other than the composite particles constituting the composition (e.g., the above-mentioned epoxy compound, etc.) may be added to the above-mentioned mixed liquid, and for example, the composite particles may be produced in the mixed liquid at the same time as the composition is produced.
複合粒子の製造方法は、上記接触工程を1回又は2回以上実施してもよい。上記接触工程を2回以上実施する場合、複数の接触工程は、同一又は異なっていてもよい。 In the method for producing composite particles, the above contact step may be performed once or twice or more times. When the above contact step is performed twice or more times, the multiple contact steps may be the same or different.
接触時間は、0.1~24時間が好ましく、0.5~10時間がより好ましく、1.5~6時間が更に好ましい。
混合液の温度は、1~200℃が好ましく、10~160℃がより好ましく、15~140℃が更に好ましい。
The contact time is preferably from 0.1 to 24 hours, more preferably from 0.5 to 10 hours, and even more preferably from 1.5 to 6 hours.
The temperature of the mixture is preferably from 1 to 200°C, more preferably from 10 to 160°C, and even more preferably from 15 to 140°C.
粒子Xの含有量は、混合液の全質量に対して、1~80質量%が好ましく、5~70質量%がより好ましく、10~60質量%が更に好ましい。
高分子化合物Zの含有量は、混合液の全質量に対して、0.001~10質量%が好ましく、0.005~5質量%がより好ましく、0.01~1質量%が更に好ましい。
The content of the particles X is preferably from 1 to 80% by mass, more preferably from 5 to 70% by mass, and even more preferably from 10 to 60% by mass, based on the total mass of the mixed liquid.
The content of the polymer compound Z is preferably from 0.001 to 10% by mass, more preferably from 0.005 to 5% by mass, and even more preferably from 0.01 to 1% by mass, based on the total mass of the mixed liquid.
〔製造方法B〕
製造方法Bは、粒子X及び式(1)で表される化合物を接触させて、表面修飾粒子Xを得る表面修飾工程と、
表面修飾粒子Xの存在下、モノマーを重合して複合粒子を製造する製造工程とを含む。
上記粒子X、式(1)で表される化合物及びモノマーは、上述したとおりである。
[Manufacturing method B]
Production method B includes a surface modification step of contacting particles X with a compound represented by formula (1) to obtain surface-modified particles X;
and a production step of polymerizing the monomer in the presence of the surface-modified particles X to produce composite particles.
The particles X, the compound represented by formula (1), and the monomer are as described above.
<表面修飾工程>
表面修飾工程は、粒子X及び式(1)で表される化合物を接触させて、表面修飾粒子Xを得る工程である。
<Surface modification process>
The surface modification step is a step of obtaining surface-modified particles X by contacting particles X with a compound represented by formula (1).
表面修飾工程としては、例えば、製造方法Aにおける接触工程が挙げられる。
表面修飾粒子Xは、粒子Xの表面の少なくとも一部を式(1)で表される化合物が覆っている状態である。上記状態については、上述した高分子化合物Yが粒子Xの表面の少なくとも一部を覆う態様と同じである。
An example of the surface modification step is the contact step in Production Method A.
The surface-modified particles X are in a state where at least a part of the surface of the particles X is covered with the compound represented by formula (1). This state is the same as the above-described embodiment where at least a part of the surface of the particles X is covered with the polymer compound Y.
<製造工程>
製造工程は、表面修飾粒子Xの存在下、モノマーを重合して複合粒子を製造する工程である。
製造工程としては、例えば、上述した製造方法Aにおける合成工程が挙げられる。
<Manufacturing process>
The production step is a step of polymerizing a monomer in the presence of surface-modified particles X to produce composite particles.
The production process may be, for example, the synthesis process in Production Method A described above.
〔その他工程〕
複合粒子の製造方法は、上記工程以外に、その他工程を含んでいてもよい。
その他工程としては、例えば、加水分解工程及び変性工程が挙げられる。
複合粒子の製造方法は、上記その他工程を1回又は2回以上実施してもよい。上記その他工程を2回以上実施する場合、複数の工程は、同一又は異なっていてもよい。
[Other processes]
The method for producing composite particles may include other steps in addition to the steps described above.
Other steps include, for example, a hydrolysis step and a modification step.
In the method for producing composite particles, the above-mentioned other steps may be carried out once or twice or more times. When the above-mentioned other steps are carried out twice or more times, the multiple steps may be the same or different.
<加水分解工程>
加水分解工程は、式(1)で表される化合物及び/又は高分子化合物Zを加水分解する工程である。加水分解工程は、製造方法Aにおいて合成工程後かつ接触工程前、又は、製造方法Bにおいて表面修飾工程前に実施することが好ましい。
式(1)中のR1~R3のうち少なくとも1つがアルコキシ基である場合、及び/又は、高分子化合物Zがアルコキシシリル基を有する場合、加水分解工程を実施することが好ましい。上記である場合、アルコキシ基が加水分解されてシラノール基が生成され、上記シラノール基が粒子Xと結合を形成し得る。
<Hydrolysis process>
The hydrolysis step is a step of hydrolyzing the compound represented by formula (1) and/or the polymer compound Z. The hydrolysis step is preferably carried out after the synthesis step and before the contact step in production method A, or before the surface modification step in production method B.
When at least one of R 1 to R 3 in formula (1) is an alkoxy group and/or when the polymer compound Z has an alkoxysilyl group, it is preferable to carry out a hydrolysis step. In the above cases, the alkoxy group is hydrolyzed to generate a silanol group, and the silanol group can form a bond with the particle X.
加水分解の方法は、アルコキシ基が加水分解される条件であれば、特に制限されない。 具体的には、酸性溶液(例えば、塩酸及び酢酸水溶液等)を用いて実施することが好ましい。上記酸性溶液は、有機溶媒を含んでいてもよい。 There are no particular limitations on the hydrolysis method, as long as the conditions are such that the alkoxy groups are hydrolyzed. Specifically, it is preferable to carry out the hydrolysis using an acidic solution (e.g., an aqueous solution of hydrochloric acid and acetic acid). The acidic solution may also contain an organic solvent.
<変性工程>
変性工程は、アルカリ性水溶液中、粒子Xと酸化剤とを接触させて、変性粒子Xを得る工程である。
変性工程は、製造方法Aにおいて接触工程前、又は、製造方法Bにおいて表面修飾工程前に実施することが好ましい。
上記水溶液のpHは、8以上の場合が多く、12以上が好ましく、12超がより好ましく、13以上が更に好ましく、13超が特に好ましい。上限は、14以下が好ましい。上記水溶液のpHは、上記粒子Xと上記酸化剤とを含んでいる状態における上記水溶液のpHを意味する。つまり、上記水溶液は、必要に応じてアルカリ化合物と、水と、粒子Xと、酸化剤とを含む。
<Modification step>
The modification step is a step of obtaining modified particles X by contacting particles X with an oxidizing agent in an alkaline aqueous solution.
The modification step is preferably carried out before the contact step in Production Method A, or before the surface modification step in Production Method B.
The pH of the aqueous solution is often 8 or higher, preferably 12 or higher, more preferably greater than 12, even more preferably greater than 13, and particularly preferably greater than 13. The upper limit is preferably 14 or lower. The pH of the aqueous solution refers to the pH of the aqueous solution in a state in which the particles X and the oxidizing agent are contained. In other words, the aqueous solution contains an alkaline compound, water, particles X, and an oxidizing agent as necessary.
上記水溶液中で、粒子Xと酸化剤とを接触させる時間は、0.1~24時間が好ましく、0.5~10時間がより好ましく、1.5~6時間が更に好ましい。
また、粒子Xと酸化剤とを接触させる際の上記水溶液の温度は、1~95℃が好ましく、25~80℃がより好ましく、45~65℃が更に好ましい。
The time for which the particles X are brought into contact with the oxidizing agent in the aqueous solution is preferably 0.1 to 24 hours, more preferably 0.5 to 10 hours, and even more preferably 1.5 to 6 hours.
The temperature of the aqueous solution when the particles X are brought into contact with the oxidizing agent is preferably 1 to 95°C, more preferably 25 to 80°C, and even more preferably 45 to 65°C.
上記水溶液中で、粒子Xと酸化剤とを接触させる方法としては、例えば、接触工程における接触方法が挙げられる。 Examples of methods for contacting particles X with an oxidizing agent in the aqueous solution include the contact method used in the contacting step.
上記水溶液中で、粒子Xと酸化剤とを接触させた後、得られた変性粒子Xを上記水溶液中から取り出すことが好ましい。
上記水溶液から変性粒子Xを取り出す方法としては、例えば、上記水溶液をろ過して、ろ物として変性粒子Xを分取する方法が挙げられる。
取り出された変性粒子Xを、水及び/又は有機溶媒等で洗浄することも好ましい。
It is preferable that the particles X are brought into contact with the oxidizing agent in the aqueous solution, and then the resulting modified particles X are taken out from the aqueous solution.
The modified particles X can be extracted from the aqueous solution by, for example, filtering the aqueous solution and isolating the modified particles X as a residue.
It is also preferable to wash the extracted modified particles X with water and/or an organic solvent.
上記水溶液中、水の含有量は、上記水溶液の全質量に対して、20~99質量%が好ましく、50~95質量%がより好ましく、65~90質量%が更に好ましい。 The water content in the aqueous solution is preferably 20 to 99% by mass, more preferably 50 to 95% by mass, and even more preferably 65 to 90% by mass, based on the total mass of the aqueous solution.
(酸化剤)
酸化剤としては、例えば、過硫酸ナトリウム、過硫酸カリウム及び過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩;硝酸セリウムアンモニウム、硝酸ナトリウム及び硝酸アンモニウム等の硝酸塩;過酸化水素及びtert-ブチルヒドロペルオキシド等の過酸化物;2価の銅化合物及びマンガン化合物等の遷移金属化合物;過ヨウ素酸カリウム及び過ヨウ素酸ナトリウム等の超原子価ヨウ素化合物;ベンゾキノン、ナフトキノン、アントラキノン及びクロラニル等のキノン化合物;並びに次亜塩素酸ナトリウム及び亜塩素酸ナトリウム等のハロゲンオキソ酸の塩が挙げられる。
酸化剤は、過硫酸塩を含むことが好ましく、過硫酸塩であることがより好ましい。
また、酸化剤の作用を補助するために、酸化剤とは別に触媒を用いてもよい。上記触媒としては、例えば、2価の鉄化合物(例えば、FeSO4等)及び3価の鉄化合物が挙げられる。なお、酸化剤及び/又は触媒は、水和物であってもよい。
(oxidizing agent)
Examples of the oxidizing agent include persulfates such as sodium persulfate, potassium persulfate, and ammonium persulfate; nitrates such as cerium ammonium nitrate, sodium nitrate, and ammonium nitrate; peroxides such as hydrogen peroxide and tert-butyl hydroperoxide; transition metal compounds such as divalent copper compounds and manganese compounds; hypervalent iodine compounds such as potassium periodate and sodium periodate; quinone compounds such as benzoquinone, naphthoquinone, anthraquinone, and chloranil; and salts of halogen oxoacids such as sodium hypochlorite and sodium chlorite.
Preferably, the oxidizing agent comprises a persulfate, and more preferably is a persulfate.
In addition, a catalyst may be used in addition to the oxidizing agent to assist the action of the oxidizing agent. Examples of the catalyst include divalent iron compounds (e.g., FeSO4 ) and trivalent iron compounds. The oxidizing agent and/or catalyst may be a hydrate.
酸化剤の標準酸化還元電位は、0.30V以上が好ましく、1.50V以上がより好ましく、1.70V以上が更に好ましい。上限は、4.00V以下が好ましく、2.50V以下がより好ましい。上記標準酸化還元電位は、標準水素電極を基準とする。 The standard redox potential of the oxidizing agent is preferably 0.30 V or higher, more preferably 1.50 V or higher, and even more preferably 1.70 V or higher. The upper limit is preferably 4.00 V or lower, more preferably 2.50 V or lower. The above standard redox potential is based on the standard hydrogen electrode.
酸化剤は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
上記水溶液中、酸化剤の含有量は、上記水溶液における水100質量部に対して、0.05~20質量部が好ましく、0.1~20質量部がより好ましく、1~20質量部が更に好ましい。
The oxidizing agents may be used alone or in combination of two or more.
The content of the oxidizing agent in the aqueous solution is preferably 0.05 to 20 parts by mass, more preferably 0.1 to 20 parts by mass, and even more preferably 1 to 20 parts by mass, per 100 parts by mass of water in the aqueous solution.
触媒は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。
上記水溶液が触媒を含む場合、その触媒の含有量は、上記水溶液における水100質量部に対して、0.005~2質量部が好ましく、0.01~2質量部がより好ましく、0.1~2質量部が更に好ましい。
The catalyst may be used alone or in combination of two or more.
When the aqueous solution contains a catalyst, the content of the catalyst is preferably 0.005 to 2 parts by mass, more preferably 0.01 to 2 parts by mass, and even more preferably 0.1 to 2 parts by mass, per 100 parts by mass of water in the aqueous solution.
(アルカリ化合物)
上記水溶液は、上記水溶液のpHを調製するために、上述の成分以外にアルカリ化合物を含むことも好ましい。
上記アルカリ化合物としては、例えば、アルカリ金属水酸化物(例えば、水酸化ナトリウム等)及びアルカリ土類金属水酸化物等の無機塩基;並びに有機塩基が挙げられる。
上記水溶液中、アルカリ化合物の含有量は、上記水溶液のpHを所望の値に適宜調整する量であればよく、例えば、上記水溶液における水100質量部に対して、0.1~10質量部が挙げられる。
(alkali compounds)
The aqueous solution preferably contains an alkaline compound in addition to the above components in order to adjust the pH of the aqueous solution.
Examples of the alkaline compound include inorganic bases such as alkali metal hydroxides (for example, sodium hydroxide, etc.) and alkaline earth metal hydroxides; and organic bases.
The content of the alkaline compound in the aqueous solution may be any amount that allows the pH of the aqueous solution to be adjusted to a desired value, and may be, for example, 0.1 to 10 parts by mass per 100 parts by mass of water in the aqueous solution.
[組成物の製造方法]
組成物の製造方法は、公知の方法を採用でき、例えば、上述した各種成分を混合して製造できる。混合する際には、各種成分を一括で混合しても、順次混合してもよい。
成分を混合する方法に特に制限はなく、公知の方法を使用できる。混合に使用する混合装置は、液中分散機が好ましく、例えば、自転公転ミキサー、高速回転せん断型撹拌機等の撹拌機、コロイドミル、ロールミル、高圧噴射式分散機、超音波分散機、ビーズミル及びホモジナイザーが挙げられる。混合装置は、1種単独又は2種以上で用いてもよい。混合の前後に及び/又は同時に、脱気処理を行ってもよい。
[Method of producing the composition]
The composition can be produced by a known method, for example, by mixing the various components described above. When mixing, the various components may be mixed all at once or sequentially.
The method for mixing the components is not particularly limited, and known methods can be used. The mixing device used for mixing is preferably a submerged disperser, and examples include agitators such as a planetary centrifugal mixer, a high-speed rotary shear type agitator, a colloid mill, a roll mill, a high-pressure injection type disperser, an ultrasonic disperser, a bead mill, and a homogenizer. The mixing device may be used alone or in combination of two or more types. Degassing treatment may be performed before, after, and/or simultaneously with mixing.
[組成物の硬化方法]
本発明の組成物は熱伝導材料形成用組成物であることが好ましい。
本発明の組成物を硬化処理して熱伝導材料が得られる。
組成物の硬化方法は、熱硬化反応が好ましい。
熱硬化反応の際の加熱温度は特に制限されない。例えば、50~250℃の範囲で適宜選択すればよい。また、熱硬化反応を行う際には、温度の異なる加熱処理を複数回にわたって実施してもよい。
硬化処理は、フィルム状又はシート状とした組成物について行うことが好ましい。具体的には、例えば、組成物を塗布成膜し硬化反応を行えばよい。
硬化処理を行う際は、基材上に組成物を塗布して塗膜を形成してから硬化させることが好ましい。この際、基材上に形成した塗膜に、更に異なる基材を接触させてから硬化処理を行ってもよい。硬化後に得られた硬化物(熱伝導材料)は、基材の一方又は両方と分離してもよいし分離しなくてもよい。
また、硬化処理を行う際に、別々の基材上に組成物を塗布して、それぞれ塗膜を形成し、得られた塗膜同士を接触させた状態で硬化処理を行ってもよい。硬化後に得られた硬化物(熱伝導材料)は、基材の一方又は両方と分離してもよいし分離しなくてもよい。
[Method for curing the composition]
The composition of the present invention is preferably a composition for forming a thermally conductive material.
The composition of the present invention is cured to obtain a thermally conductive material.
The composition is preferably cured by a thermal curing reaction.
The heating temperature during the thermosetting reaction is not particularly limited and may be appropriately selected, for example, within the range of 50 to 250° C. Furthermore, when carrying out the thermosetting reaction, heat treatments at different temperatures may be carried out multiple times.
The curing treatment is preferably carried out on a composition in the form of a film or sheet. Specifically, for example, the composition may be applied to form a film and then subjected to a curing reaction.
When performing the curing treatment, it is preferable to apply the composition to a substrate to form a coating film and then cure it. In this case, the coating film formed on the substrate may be brought into contact with another substrate before the curing treatment. The cured product (thermal conductive material) obtained after curing may or may not be separated from one or both of the substrates.
Alternatively, when performing the curing treatment, the composition may be applied to separate substrates to form coating films on each substrate, and the curing treatment may be performed while the resulting coating films are in contact with each other. The cured product (thermal conductive material) obtained after curing may or may not be separated from one or both of the substrates.
硬化処理は、組成物を半硬化状態にした時点で終了してもよい。また、組成物を半硬化状態にした後、更に硬化処理を実施して、硬化を完全にしてもよい。
組成物を半硬化状態にするための硬化処理(「半硬化処理」ともいう。)と、硬化を完全にするための硬化処理(「本硬化処理」ともいう。)とを、別々の工程に分けて行ってもよい。
The curing treatment may be completed when the composition is in a semi-cured state, or after the composition is in a semi-cured state, further curing treatment may be carried out to complete the curing.
The curing treatment for bringing the composition into a semi-cured state (also referred to as "semi-curing treatment") and the curing treatment for complete curing (also referred to as "main curing treatment") may be carried out in separate steps.
例えば、半硬化処理では、基材上に組成物を塗布して塗膜を形成した後、そのまま無加圧で基材上の塗膜を加熱等して半硬化状態の熱伝導材料(「半硬化膜」又は「半硬化シート」ともいう。)としてもよいし、プレス加工を併用しながら基材上の塗膜を加熱等して半硬化膜としてもよい。プレス加工をする場合、プレス加工は、上記加熱等の、前後に実施されてもよいし、最中に実施されてもよい。半硬化処理においてプレス加工を実施すると、得られる半硬化膜の膜厚の調整及び/又は半硬化膜中のボイド量の低減をしやすい場合がある。
半硬化処理において、別々の基材上に形成した塗膜同士を積層させた状態で半硬化処理を行ってもよいし、塗膜同士を積層させずに半硬化処理を行ってもよい。半硬化処理は、組成物から形成された塗膜と、更に、上記塗膜以外の材料とを接触させた状態で実施してもよい。
For example, in the semi-curing treatment, after applying a composition to a substrate to form a coating film, the coating film on the substrate may be heated without pressure to form a semi-cured thermal conductive material (also referred to as a "semi-cured film" or "semi-cured sheet"). Alternatively, the coating film on the substrate may be heated while also being pressed to form a semi-cured film. When press processing is performed, the press processing may be performed before, after, or during the heating process. Press processing in the semi-curing treatment may facilitate adjustment of the film thickness of the resulting semi-cured film and/or reduction of the amount of voids in the semi-cured film.
The semi-curing treatment may be carried out in a state where coating films formed on different substrates are laminated together, or may be carried out without laminating the coating films together. The semi-curing treatment may also be carried out in a state where the coating film formed from the composition is in contact with a material other than the coating film.
得られた、半硬化膜を、そのまま熱伝導材料として用いてもよいし、半硬化膜に更に本硬化処理を施してから完全に硬化した熱伝導材料として用いてもよい。
本硬化処理においては、半硬化膜を、そのまま無加圧で加熱等してもよいし、プレス加工を行ってから又は行いながら加熱等してもよい。この際、本硬化処理において、別々の半硬化膜同士を積層させた状態で本硬化処理を行ってもよいし、半硬化膜同士を積層させずに本硬化処理を行ってもよい。
また、本硬化処理は、半硬化膜を、使用されるデバイス等に接触するように配置した状態で実施してもよい。本硬化処理によって、デバイスと本発明の熱伝導材料とが接着するのも好ましい。
The resulting semi-cured film may be used as a heat conductive material as is, or may be further subjected to a main curing treatment and then used as a completely cured heat conductive material.
In the main curing treatment, the semi-cured film may be heated as is without pressure, or may be heated after or while being pressed. In this case, the main curing treatment may be performed with separate semi-cured films stacked on top of each other, or may be performed without stacking the semi-cured films on top of each other.
The main curing treatment may be carried out in a state where the semi-cured film is placed in contact with a device or the like in which it is used. It is also preferable that the main curing treatment adheres the device to the thermally conductive material of the present invention.
半硬化処理及び/又は本硬化処理等における硬化処理の際に実施してもよいプレス加工に使用するプレスに制限はなく、例えば、平板プレスを用いてもよいしロールプレスを用いてもよい。
ロールプレスを使用する場合、例えば、基材上に塗膜を形成して得た塗膜付き基材を、2本のロールが対向する1対のロールに挟持し、上記1対のロールを回転させて上記塗膜付き基材を通過させながら、上記塗膜付き基材の膜厚方向に圧力を付加することが好ましい。上記塗膜付き基材は、塗膜の片面にのみ基材が存在していてもよいし、塗膜の両面に基材が存在していてもよい。上記塗膜付き基材は、ロールプレスに1回だけ通過させてもよいし複数回通過させてもよい。
半硬化処理及び/又は本硬化処理等における硬化処理の際に、平板プレスによる処理とロールプレスによる処理とは一方のみを実施してもよいし両方を実施してもよい。
There is no limitation on the press used for the press working that may be carried out during the hardening treatment in the semi-hardening treatment and/or the full hardening treatment, and for example, a plate press or a roll press may be used.
When using a roll press, for example, it is preferable to sandwich a coated substrate obtained by forming a coating film on a substrate between a pair of opposing rolls, and apply pressure in the film thickness direction of the coated substrate while rotating the pair of rolls to pass the coated substrate. The coated substrate may have a substrate on only one side of the coating film, or may have a substrate on both sides of the coating film. The coated substrate may be passed through the roll press once or multiple times.
During the hardening treatment in the semi-hardening treatment and/or the full hardening treatment, either one of the treatment by platen pressing and the treatment by roll pressing may be carried out, or both may be carried out.
硬化反応を含む熱伝導材料の作製については、「高熱伝導性コンポジット材料」(シーエムシー出版、竹澤由高著)も参照できる。 For information on creating thermally conductive materials, including curing reactions, please also refer to "High Thermally Conductive Composite Materials" (CMC Publishing, written by Takezawa Yoshitaka).
熱伝導材料の形状に特に制限はなく、用途に応じて様々な形状に成形できる。成形された熱伝導材料の典型的な形状としては、例えば、シート状が挙げられる。
つまり、本発明の組成物を用いて得られる熱伝導材料は、熱伝導シートであることも好ましい。
また、本発明の組成物を用いて得られる熱伝導材料の熱伝導性は異方的ではなく等方的であることが好ましい。
The shape of the thermally conductive material is not particularly limited, and it can be molded into various shapes depending on the application. A typical shape of the molded thermally conductive material is, for example, a sheet shape.
That is, the thermally conductive material obtained using the composition of the present invention is preferably a thermally conductive sheet.
Furthermore, it is preferable that the thermal conductivity of the thermally conductive material obtained using the composition of the present invention is isotropic rather than anisotropic.
熱伝導材料は、絶縁性(電気絶縁性)であることが好ましい。換言すると、本発明の組成物は、熱伝導性絶縁組成物であることが好ましい。
例えば、熱伝導材料の23℃相対湿度65%における体積抵抗率は、1010Ω・cm以上が好ましく、1012Ω・cm以上がより好ましく、1014Ω・cm以上が更に好ましい。上限は、1018Ω・cm以下が好ましい。
The thermally conductive material is preferably insulating (electrically insulating), in other words, the composition of the present invention is preferably a thermally conductive insulating composition.
For example, the volume resistivity of the thermal conductive material at 23° C. and a relative humidity of 65% is preferably 10 10 Ω·cm or more, more preferably 10 12 Ω·cm or more, and even more preferably 10 14 Ω·cm or more. The upper limit is preferably 10 18 Ω·cm or less.
[熱伝導材料の用途]
本発明の組成物を用いて得られる熱伝導材料は放熱シート等の放熱材として使用でき、各種デバイスの放熱用途に使用できる。より具体的には、デバイス上に本発明の熱伝導材料を含む熱伝導層を配置して熱伝導層付きデバイスを作製して、デバイスからの発熱を効率的に熱伝導層で放熱できる。上記熱伝導層は、後述する熱伝導性多層シート含む熱伝導層であってもよい。
本発明の組成物を用いて得られる熱伝導材料は十分な熱伝導性を有するとともに、高い耐熱性を有しているため、パーソナルコンピュータ、一般家電及び自動車等の様々な電気機器に用いられているパワー半導体デバイスの放熱用途に適している。
更に、本発明の組成物を用いて得られる熱伝導材料は、半硬化状態であっても十分な熱伝導性を有するため、各種装置の部材の隙間等の、光硬化のための光を到達させるのが困難な部位に配置する放熱材としても使用できる。また、接着性にも優れるため、熱伝導性を有する接着剤としての使用も可能である。
[Uses of thermal conductive materials]
The thermally conductive material obtained using the composition of the present invention can be used as a heat dissipation material such as a heat dissipation sheet, and can be used for heat dissipation applications in various devices. More specifically, a device with a thermally conductive layer can be produced by disposing a thermally conductive layer containing the thermally conductive material of the present invention on the device, and the heat generated from the device can be efficiently dissipated by the thermally conductive layer. The thermally conductive layer may be a thermally conductive layer containing a thermally conductive multilayer sheet, as described below.
The thermally conductive material obtained using the composition of the present invention has sufficient thermal conductivity and high heat resistance, and is therefore suitable for heat dissipation applications in power semiconductor devices used in various electrical equipment such as personal computers, general home appliances, and automobiles.
Furthermore, since the thermally conductive material obtained using the composition of the present invention has sufficient thermal conductivity even in a semi-cured state, it can be used as a heat dissipation material to be placed in areas where it is difficult for light for photocuring to reach, such as gaps between components of various devices.In addition, since it has excellent adhesive properties, it can also be used as a thermally conductive adhesive.
本発明の組成物を用いて得られる熱伝導材料は、本組成物から形成される部材以外の、他の部材と組み合わせて使用されてもよい。
例えば、熱伝導材料(熱伝導シート等)は、本組成物から形成された層の他の、支持体(被着材)と組み合わせられていてもよい。
支持体(被着材)としては、例えば、プラスチック材料、金属材料又はガラスが挙げられる。プラスチック材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体及びシリコーンが挙げられる。金属材料としては、例えば、銅及びアルミが挙げられる。
支持体(被着材)は、シート状であることも好ましい。
シート状の熱伝導材料(熱伝導シート)の膜厚は、100~300μmが好ましく、150~250μmがより好ましい。
The thermally conductive material obtained using the composition of the present invention may be used in combination with other components other than the component formed from the present composition.
For example, a thermally conductive material (such as a thermally conductive sheet) may be combined with a support (adherend) other than the layer formed from the present composition.
Examples of the support (adherend) include plastic materials, metal materials, and glass. Examples of the plastic materials include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonates, acrylic resins, epoxy resins, polyurethanes, polyamides, polyolefins, cellulose derivatives, and silicones. Examples of the metal materials include copper and aluminum.
The support (adherend) is also preferably in the form of a sheet.
The thickness of the sheet-like thermally conductive material (thermally conductive sheet) is preferably 100 to 300 μm, more preferably 150 to 250 μm.
また、熱伝導材料(好ましくは熱伝導シート)に対して、接着剤層及び/又は粘着剤層を組み合わせてもよい。
このような接着剤層及び/又は粘着剤層を介して、熱伝導材料をデバイスのような熱を移動させるべき対象物と接合することで、熱伝導材料と対象物との、より強固な接合を実現できる。本発明の組成物から形成される熱伝導材料は、接着剤層及び粘着剤層との密着性も良好で、熱伝導材料と接着剤層又は粘着剤層との界面における剥離も抑制できる。
例えば、熱伝導性多層シートとして、熱伝導シートと、上記熱伝導シートの片面又は両面に設けられた、接着剤層又は粘着剤層と、を有する、熱伝導性多層シートを作製してもよい。
なお、上記熱伝導シートの片面又は両面には、それぞれ接着剤層及び粘着剤層の一方が設けられていてもよく、両方が設けられていてもよい。上記熱伝導シートの一面に接着剤層が設けられていて、他の面に粘着剤層が設けられていてもよい。また、上記熱伝導シートの片面又は両面には、接着剤層及び/又は粘着剤層が部分的に設けられていてもよく、全面的に設けられていてもよい。
なお、上述のとおり、本発明において熱伝導シート等の熱伝導材料は半硬化状態(半硬化膜)であってもよく、熱伝導性多層シートにおける熱伝導シートが半硬化状態であってもよい。熱伝導性多層シートにおける接着剤層は硬化していてもよく半硬化状態であってもよく未硬化状態であってもよい。
Furthermore, the thermally conductive material (preferably the thermally conductive sheet) may be combined with an adhesive layer and/or a pressure-sensitive adhesive layer.
By joining the thermally conductive material to an object to which heat should be transferred, such as a device, via such an adhesive layer and/or pressure-sensitive adhesive layer, a stronger bond between the thermally conductive material and the object can be achieved. The thermally conductive material formed from the composition of the present invention also has good adhesion to the adhesive layer and pressure-sensitive adhesive layer, and peeling at the interface between the thermally conductive material and the adhesive layer or pressure-sensitive adhesive layer can be suppressed.
For example, a thermally conductive multilayer sheet may be produced which has a thermally conductive sheet and an adhesive layer or pressure-sensitive adhesive layer provided on one or both sides of the thermally conductive sheet.
One or both sides of the thermally conductive sheet may be provided with either an adhesive layer or a pressure-sensitive adhesive layer, or both. An adhesive layer may be provided on one side of the thermally conductive sheet, and a pressure-sensitive adhesive layer may be provided on the other side. Furthermore, an adhesive layer and/or a pressure-sensitive adhesive layer may be provided partially or entirely on one or both sides of the thermally conductive sheet.
As described above, in the present invention, the thermally conductive material such as the thermally conductive sheet may be in a semi-cured state (semi-cured film), and the thermally conductive sheet in the thermally conductive multilayer sheet may be in a semi-cured state. The adhesive layer in the thermally conductive multilayer sheet may be in a cured, semi-cured, or uncured state.
以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に詳述する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容及び処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更できる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきではない。
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)によるポリスチレン換算で求めた重量平均分子量である。
The present invention will be described in more detail below with reference to examples. The materials, amounts used, ratios, treatment details, treatment procedures, etc. shown in the following examples can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the examples shown below.
The weight average molecular weight is a weight average molecular weight determined by gel permeation chromatography (GPC) in terms of polystyrene.
[組成物の調製及び評価]
〔各種成分〕
以下に、実施例及び比較例で使用した各種成分を示す。
[Preparation and Evaluation of Compositions]
[Various ingredients]
The various components used in the examples and comparative examples are listed below.
<フェノール化合物>
A-3のnの値の平均値は、1である。
<Phenol compounds>
The average value of n in A-3 is 1.
<エポキシ化合物>
B-8の重量平均分子量は3000であり、B-9のnの値の平均値は10である。*は、結合位置を表す。
<Epoxy Compound>
The weight average molecular weight of B-8 is 3000, and the average value of n of B-9 is 10. * indicates the bonding position.
<マレイミド化合物>
・E-1:MIR-3000-70MT、E-1のnの値の平均値は1、日本化薬社製
・E-2:BMI-70、ケイアイ化成社製
<Maleimide Compound>
E-1: MIR-3000-70MT, the average value of n for E-1 is 1, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd. E-2: BMI-70, manufactured by Keiai Kasei Co., Ltd.
<硬化促進剤>
・C-1:テトラフェニルホスホニウムテトラ-p-トリルボラート(TPP-MK、北興化学社製)
<Curing accelerator>
C-1: Tetraphenylphosphonium tetra-p-tolylborate (TPP-MK, manufactured by Hokko Chemical Co., Ltd.)
<粒子X、変性粒子X>
各粒子Xを用いて変性工程により各変性粒子X1~X11を製造した。
・粒子X1:PTX-60、窒化ホウ素の凝集体、粒径D50:60μm、モメンティブ社製
・粒子X2:HP-40、窒化ホウ素の凝集体、粒径D50:40μm、水島合金鉄社製
・粒子X3:PCTL5MHF、窒化ホウ素の凝集体、粒径D50:80μm、サンゴバン社製
・粒子X4:PT-110、鱗片状窒化ホウ素、粒径D50:45μm、モメンティブ社製
・粒子X5:SGPS、窒化ホウ素の凝集体、粒径D50:12μm、デンカ社製
・変性粒子X1:下記に示す製造方法1で製造された変性窒化ホウ素
・変性粒子X2:下記に示す製造方法2で製造された変性窒化ホウ素
・変性粒子X3:下記に示す製造方法3で製造された変性窒化ホウ素
・変性粒子X4:下記に示す製造方法4で製造された変性窒化ホウ素
・変性粒子X5:下記に示す製造方法5で製造された変性窒化ホウ素
・変性粒子X6:下記に示す製造方法6で製造された変性窒化ホウ素
・変性粒子X7:下記に示す製造方法7で製造された変性窒化ホウ素
・変性粒子X8:下記に示す製造方法8で製造された変性窒化ホウ素
・変性粒子X9:下記に示す製造方法9で製造された変性窒化ホウ素
・変性粒子X10:下記に示す製造方法10で製造された変性窒化ホウ素
・変性粒子X11:下記に示す製造方法11で製造された変性窒化ホウ素
・変性粒子X12:下記に示す製造方法12で製造された変性窒化ホウ素
<Particles X, modified particles X>
Each particle X was used to produce modified particles X1 to X11 through a modification step.
Particle X1: PTX-60, boron nitride aggregate, particle size D 50 : 60 μm, manufactured by Momentive Corporation. Particle X2: HP-40, boron nitride aggregate, particle size D 50 : 40 μm, manufactured by Mizushima Ferroalloy Co., Ltd. Particle X3: PCTL5MHF, boron nitride aggregate, particle size D 50 : 80 μm, manufactured by Saint-Gobain. Particle X4: PT-110, flaky boron nitride, particle size D 50 : 45 μm, manufactured by Momentive Corporation. Particle X5: SGPS, boron nitride aggregate, particle size D 50 : 12 μm, manufactured by Denka Co., Ltd. Modified particle X1: Modified boron nitride produced by production method 1 shown below Modified particle X2: Modified boron nitride produced by production method 2 shown below Modified particle X3: Modified boron nitride produced by production method 3 shown below Modified particle X4: Modified boron nitride produced by production method 4 shown below Modified particle X5: Modified boron nitride produced by production method 5 shown below Modified particle X6: Modified boron nitride produced by production method 6 shown below Modified particle X7: Modified boron nitride produced by production method 7 shown below Modified particle X8: Modified boron nitride produced by production method 8 shown below Modified particle X9: Modified boron nitride produced by production method 9 shown below Modified particle X10: Modified boron nitride produced by production method 10 shown below Modified particle X11: Modified boron nitride produced by production method 11 shown below Modified particle X12: Modified boron nitride produced by production method 12 shown below
(製造方法1)
NaOH水(NaOH:40g/水:400mL)に窒化ホウ素(粒子X1、50g)を添加して撹拌した。上記NaOH水に、更に、過硫酸ナトリウム水(過硫酸ナトリウム:9.6g/水:100mL)を添加した後、上記NaOH水を50℃に昇温し、更に3時間撹拌した(変性工程)。撹拌には、スリーワンモーター(新東科学社製)を用いて150rpmで行った。
上記NaOH水を室温まで冷却した後、上記NaOH水中の窒化ホウ素をろ取し、ろ取された窒化ホウ素を、水(500mL)及びアセトニトリル(250mL)で洗浄することで、変性粒子X1を得た。
(Manufacturing method 1)
Boron nitride (particles X1, 50 g) was added to aqueous NaOH (40 g NaOH/400 mL water) and stirred. Sodium persulfate solution (9.6 g sodium persulfate/100 mL water) was then added to the aqueous NaOH, and the resulting solution was heated to 50°C and stirred for an additional 3 hours (modification step). Stirring was performed at 150 rpm using a Three-One Motor (manufactured by Shinto Scientific Co., Ltd.).
After the NaOH water was cooled to room temperature, the boron nitride in the NaOH water was filtered off, and the filtered boron nitride was washed with water (500 mL) and acetonitrile (250 mL) to obtain modified particles X1.
(製造方法2)
水(400mL)に、窒化ホウ素(粒子X1、50g)を添加して撹拌して混合液を得た。上記混合液に更に30質量%過酸化水素水(30mL)を添加した後、上記混合液を50℃に昇温し、更に3時間撹拌した。撹拌には、スリーワンモーター(新東科学社製)を用いて150rpmで行った。
上記混合液を室温まで冷却した後、上記混合液中の窒化ホウ素をろ取し、ろ取された窒化ホウ素を、水(500mL)及びアセトニトリル(250mL)で洗浄し、変性粒子X2を得た。
(Manufacturing method 2)
Boron nitride (particles X1, 50 g) was added to water (400 mL) and stirred to obtain a mixed solution. 30% by mass hydrogen peroxide solution (30 mL) was further added to the mixed solution, and the mixed solution was then heated to 50°C and stirred for an additional 3 hours. Stirring was performed at 150 rpm using a Three-One Motor (manufactured by Shinto Scientific Co., Ltd.).
After the mixture was cooled to room temperature, the boron nitride in the mixture was filtered off and washed with water (500 mL) and acetonitrile (250 mL) to obtain modified particles X2.
(製造方法3)
製造方法1において、NaOH水を、(NaOH:0.02g/水:400mL)に変更した以外は、製造方法1と同様の製法で変性粒子X3を得た。
なお、製造方法3において、NaOH水(NaOH:0.02g/水:400mL)、窒化ホウ素(50g)及び過硫酸ナトリウム水(過硫酸ナトリウム:9.6g/水:100mL)が混合された液(水溶液)のpHは、11であった。
(Manufacturing method 3)
Modified particles X3 were obtained in the same manner as in Production Method 1, except that the NaOH water in Production Method 1 was changed to (NaOH: 0.02 g/water: 400 mL).
In Production Method 3, the pH of the liquid (aqueous solution) obtained by mixing NaOH water (NaOH: 0.02 g/water: 400 mL), boron nitride (50 g), and sodium persulfate water (sodium persulfate: 9.6 g/water: 100 mL) was 11.
(製造方法4)
酸化雰囲気中で、窒化ホウ素(粒子X1、50g)を1,000℃で1時間加熱して変性粒子X4を得た。
(Manufacturing method 4)
Boron nitride (particles X1, 50 g) was heated at 1,000° C. for 1 hour in an oxidizing atmosphere to obtain modified particles X4.
(製造方法5)
窒化ホウ素(粒子X2、15g)に対し、プラズクリーナーPDC210(ヤマト科学社製)を用いて、真空プラズマ処理(ガス種:O2、圧力:30Pa、出力:500W)を行った。真空プラズマ処理を5分行うごとに、処理対象の窒化ホウ素を撹拌し、合計処理時間が30分になるまで真空プラズマ処理を行い、変性粒子X5を得た。
(Manufacturing method 5)
Boron nitride (particles X2, 15 g) was subjected to vacuum plasma treatment (gas type: O 2 , pressure: 30 Pa, output: 500 W) using a plasma cleaner PDC210 (manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd.) The boron nitride to be treated was stirred every 5 minutes of vacuum plasma treatment, and the vacuum plasma treatment was continued until the total treatment time reached 30 minutes, thereby obtaining modified particles X5.
(製造方法6)
製造方法1において、窒化ホウ素(粒子X1、50g)を、窒化ホウ素(粒子X2、50g)に変更した以外は、製造方法1と同様の製法で変性粒子X6を得た。
(Manufacturing method 6)
Modified particles X6 were obtained in the same manner as in Production Method 1, except that boron nitride (particles X1, 50 g) was changed to boron nitride (particles X2, 50 g).
(製造方法7)
水(400mL)に窒化ホウ素(粒子X2、50g)を添加して撹拌して混合液を得た。上記混合液に、更に次亜塩素酸ナトリウム水(次亜塩素酸ナトリウム5水和物:48g/水:100mL)を添加した後、上記混合液を50℃に昇温し、更に3時間撹拌した。撹拌には、スリーワンモーター(新東科学社製)を用いて150rpmで行った。
上記混合液を室温まで冷却した後、上記混合液中の窒化ホウ素をろ取し、ろ取された窒化ホウ素を、水(500mL)及びアセトニトリル(250mL)で洗浄し、変性粒子X7を得た。
(Manufacturing method 7)
Boron nitride (particles X2, 50 g) was added to water (400 mL) and stirred to obtain a mixed solution. Sodium hypochlorite water (sodium hypochlorite pentahydrate: 48 g / water: 100 mL) was further added to the mixed solution, and the mixed solution was heated to 50 ° C. and stirred for an additional 3 hours. Stirring was performed at 150 rpm using a Three-One Motor (manufactured by Shinto Scientific Co., Ltd.).
After the mixture was cooled to room temperature, the boron nitride in the mixture was filtered off and washed with water (500 mL) and acetonitrile (250 mL) to obtain modified particles X7.
(製造方法8)
窒化ホウ素(粒子X2、50g)を1000℃で1時間加熱して変性粒子X8を得た。
(Manufacturing method 8)
Boron nitride (particles X2, 50 g) was heated at 1000° C. for 1 hour to obtain modified particles X8.
(製造方法9)
窒化ホウ素(粒子X2、50g)を900℃で4時間加熱して変性粒子X9を得た。
(Manufacturing method 9)
Boron nitride (particles X2, 50 g) was heated at 900° C. for 4 hours to obtain modified particles X9.
(製造方法10)
製造方法1において、窒化ホウ素(粒子X1、50g)を、窒化ホウ素(粒子X3、50g)に変更した以外は、製造方法1と同様の製法で変性粒子X10を得た。
(Manufacturing method 10)
Modified particles X10 were obtained in the same manner as in Production Method 1, except that boron nitride (particles X1, 50 g) was changed to boron nitride (particles X3, 50 g).
(製造方法11)
製造方法1において、窒化ホウ素(粒子X1、50g)を、窒化ホウ素(粒子X4、50g)に変更した以外は、製造方法1と同様の製法で変性粒子X11を得た。
(Manufacturing method 11)
Modified particles X11 were obtained in the same manner as in Production Method 1, except that boron nitride (particles X1, 50 g) was changed to boron nitride (particles X4, 50 g).
(製造方法12)
製造方法1において、窒化ホウ素(粒子X1、50g)を、窒化ホウ素(粒子X5、50g)に変更した以外は、製造方法1と同様の製法で変性粒子X12を得た。
(Manufacturing method 12)
Modified particles X12 were obtained in the same manner as in Production Method 1, except that boron nitride (particles X1, 50 g) was changed to boron nitride (particles X5, 50 g).
<高分子化合物>
各高分子化合物Zの製造方法については、後述する。
各高分子化合物Zの各nの値は、それぞれの重量平均分子量に対応する値である。
高分子化合物Z-1a及び高分子化合物Z-1bは、高分子化合物Z-1と重合度及び重量平均分子量が異なる化合物である。
<High molecular compound>
The method for producing each polymer compound Z will be described later.
The value of n in each polymer compound Z corresponds to the weight average molecular weight of each polymer compound Z.
Polymer compound Z-1a and polymer compound Z-1b are compounds having different degrees of polymerization and weight-average molecular weights from polymer compound Z-1.
〔実施例1~48、50~52、54~71、73~87〕
<複合粒子>
以下のスキームに従って、複合粒子BN1を製造した(製造方法Aに該当)。
また、複合粒子BN2~48、50~52及び54~69については、複合粒子BN1の製造方法を参考に製造した。
いずれの複合粒子においても、高分子化合物Yがの含有量は、その複合粒子の全質量に対して、0質量%超1質量%未満であった。
[Examples 1 to 48, 50 to 52, 54 to 71, 73 to 87]
<Composite particles>
Composite particles BN1 were produced according to the following scheme (corresponding to production method A).
Composite particles BN2 to 48, 50 to 52, and 54 to 69 were produced with reference to the production method for composite particle BN1.
In all of the composite particles, the content of polymer compound Y was more than 0% by mass and less than 1% by mass relative to the total mass of the composite particles.
4-シアノ-4-[(ドデシルスルファニルチオカルボニルカルボニル)スルファニル]ペンタン酸(東京化成工業社製、21.9g)及び1-(3-ジメチルアミノプロピル)-3-エチルカルボジイミド塩酸塩(東京化成工業社製、11.4g)のジクロロメタン(120mL)溶液を、5℃に冷却し、シランカップリング剤(KBE-903、信越化学工業社製、12g)を滴下しながら加えた。室温に昇温し、更に2時間撹拌した。ジクロロメタンを濃縮後、カラムクロマトグラフィーによって精製し、得られたオイル状成分にイソプロピルアルコール(IPA)を加え、化合物D-1を含む溶液(固形分24質量%、75g)を得た。 A dichloromethane (120 mL) solution of 4-cyano-4-[(dodecylsulfanylthiocarbonylcarbonyl)sulfanyl]pentanoic acid (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 21.9 g) and 1-(3-dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 11.4 g) was cooled to 5°C, and a silane coupling agent (KBE-903, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., 12 g) was added dropwise. The temperature was raised to room temperature and the mixture was stirred for an additional 2 hours. The dichloromethane was concentrated and purified by column chromatography. Isopropyl alcohol (IPA) was added to the resulting oily component to obtain a solution containing compound D-1 (solids content 24% by mass, 75 g).
次に、得られた化合物D-1を含む溶液(固形分24質量%、2.1g)に、グリシジルメタクリレート(GMA、東京化成工業社製、171g)及びシクロペンタノン(CPO、17.6g)を添加し、窒素雰囲気下で75℃に昇温した。その後、V-601(富士フイルム和光純薬社製、47mg)を添加し、75℃を維持したまま10時間撹拌した。NMRによりグリシジルメタクリレートが消失したことを確認後、シクロペンタノンを添加し、高分子化合物Z-1を含む溶液(固形分30質量%、57g)を得た。 Next, glycidyl methacrylate (GMA, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 171 g) and cyclopentanone (CPO, 17.6 g) were added to the resulting solution containing compound D-1 (solid content 24% by mass, 2.1 g), and the temperature was raised to 75°C under a nitrogen atmosphere. V-601 (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 47 mg) was then added, and the mixture was stirred for 10 hours while maintaining the temperature at 75°C. After confirming the disappearance of glycidyl methacrylate by NMR, cyclopentanone was added, yielding a solution containing polymer compound Z-1 (solid content 30% by mass, 57 g).
得られた高分子化合物Z-1を含む溶液(固形分30質量%、4.5g)にイソプロピルアルコール(3.3g)、蒸留水(1.2g)及び酢酸(0.3g)を添加し、室温で1時間撹拌することで、高分子化合物Z-1の加水分解溶液を得た。
次に、変性粒子X1(200g)をアセトニトリル(400mL)に加え、更に高分子化合物Z-1の加水分解溶液を加えて1時間撹拌した。上記アセトニトリル中の窒化ホウ素をろ取した後、アセトニトリル(40mL)で洗浄し、40℃のオーブンで乾燥させることで、複合粒子BN1を得た。
Isopropyl alcohol (3.3 g), distilled water (1.2 g), and acetic acid (0.3 g) were added to the obtained solution containing polymer compound Z-1 (solid content 30% by mass, 4.5 g), and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour to obtain a hydrolyzed solution of polymer compound Z-1.
Next, the modified particles X1 (200 g) were added to acetonitrile (400 mL), and the hydrolyzed solution of polymer compound Z-1 was further added and stirred for 1 hour. The boron nitride in the acetonitrile was filtered, washed with acetonitrile (40 mL), and dried in an oven at 40°C to obtain composite particles BN1.
<組成物の調製>
表に示すとおりに、シクロペンタノン、フェノール化合物、エポキシ化合物、マレイミド化合物、並びに、硬化促進剤の順で混合した後、複合粒子BN1を添加した。得られた混合物を自転公転ミキサー(THINKY社製、あわとり練太郎ARE-310)で5分間処理して、実施例1の組成物を得た。
<Preparation of Composition>
As shown in the table, cyclopentanone, a phenol compound, an epoxy compound, a maleimide compound, and a curing accelerator were mixed in this order, and then the composite particles BN1 were added. The resulting mixture was treated for 5 minutes in a planetary centrifugal mixer (THINKY Corporation, Awatori Rentaro ARE-310) to obtain the composition of Example 1.
〔実施例49〕
以下のスキームに従って、複合粒子BN49を製造した(製造方法Bに該当)。
複合粒子BN49において、高分子化合物Y-1の含有量は、その複合粒子の全質量に対して、0質量%超1質量%未満であった。
Example 49
Composite particles BN49 were produced according to the following scheme (corresponding to production method B).
In the composite particles BN49, the content of the polymer compound Y-1 was more than 0% by mass and less than 1% by mass relative to the total mass of the composite particles.
上記化合物D-1(固形分24質量%)は、複合粒子BN1の化合物D-1と同様の手順で得た。 The above compound D-1 (solid content 24% by mass) was obtained using the same procedure as compound D-1 of composite particle BN1.
次に、得られた化合物D-1を含む溶液(固形分24質量%、0.67g)に、イソプロピルアルコール(0.51g)、蒸留水(0.14g)及び酢酸(20mg)を加え、室温で1時間撹拌した。
その溶液に変性粒子X1(20g)、アセトニトリル(40mL)を加え、室温で1時間撹拌させた。上記アセトニトリル中の変性粒子X1をろ取した後、アセトニトリル(40mL)で洗浄し、40℃のオーブンで乾燥させることで、複合粒子前駆体を得た。
得られた複合粒子前駆体に、シクロペンタノン(CPO、30mL)を加え、グリシジルメタクリレート(東京化成工業社製、10.0g)、V-601(富士フイルム和光純薬社製、47mg)を添加し、75℃を維持したまま10時間撹拌した。得られた反応液中の粒子をろ取した後、シクロペンタノン(40mL)で洗浄し、40℃のオーブンで乾燥させることで、複合粒子BN49を得た。
Next, isopropyl alcohol (0.51 g), distilled water (0.14 g) and acetic acid (20 mg) were added to the obtained solution containing Compound D-1 (solid content 24% by mass, 0.67 g), and the mixture was stirred at room temperature for 1 hour.
The modified particles X1 (20 g) and acetonitrile (40 mL) were added to the solution and stirred at room temperature for 1 hour. The modified particles X1 in the acetonitrile were filtered, washed with acetonitrile (40 mL), and dried in an oven at 40° C. to obtain composite particle precursors.
Cyclopentanone (CPO, 30 mL) was added to the obtained composite particle precursor, followed by the addition of glycidyl methacrylate (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 10.0 g) and V-601 (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 47 mg), and the mixture was stirred for 10 hours while maintaining the temperature at 75° C. The particles in the obtained reaction solution were collected by filtration, washed with cyclopentanone (40 mL), and dried in an oven at 40° C. to obtain composite particles BN49.
〔実施例53〕
実施例1において高分子化合物Z-1を、以下の手順で製造した高分子化合物Z-6に変更した以外は、上記実施例1の複合粒子BN1の製造方法と同様の手順で複合粒子BN53を製造(製造方法Aに該当)し、実施例53の組成物を得た。複合粒子BN53において、高分子化合物Y-6の含有量は、その複合粒子の全質量に対して、0質量%超1質量%未満であった。
Example 53
Composite particles BN53 were produced (corresponding to production method A) in the same manner as the production method for composite particles BN1 in Example 1, except that polymer compound Z-1 in Example 1 was changed to polymer compound Z-6 produced by the following procedure, thereby obtaining the composition of Example 53. In composite particles BN53, the content of polymer compound Y-6 was more than 0% by mass and less than 1% by mass, relative to the total mass of the composite particles.
ブチルメタクリレート(東京化成工業社製、4.4g)、シランカップリング剤(KBE-503、信越化学工業社製、1.0g)のシクロペンタノン溶液(8mL)を窒素雰囲気下で75℃に昇温した。その後、V-601(富士フイルム和光純薬社製、0.16g)を添加し、75℃を維持したまま6時間撹拌した。NMRによりグリシジルメタクリレートが消失したことを確認後、シクロペンタノンを添加し、高分子化合物Z-6を含む溶液(固形分30質量%、18g)を得た。 A cyclopentanone solution (8 mL) of butyl methacrylate (Tokyo Chemical Industry Co., Ltd., 4.4 g) and a silane coupling agent (KBE-503, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., 1.0 g) was heated to 75°C under a nitrogen atmosphere. V-601 (Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., 0.16 g) was then added, and the mixture was stirred for 6 hours while maintaining the temperature at 75°C. After confirming the disappearance of glycidyl methacrylate by NMR, cyclopentanone was added, yielding a solution containing polymer compound Z-6 (solids content 30% by mass, 18 g).
〔実施例72〕
上記実施例1の複合粒子BN1の製造方法を参考し、以下のスキームに従って複合粒子BN54を製造(製造方法Aに該当)し、実施例72の組成物を得た。複合粒子BN54において、高分子化合物Y-7の含有量は、その複合粒子の全質量に対して、0質量%超1質量%未満であった。
Example 72
With reference to the method for producing composite particle BN1 in Example 1 above, composite particle BN54 was produced according to the following scheme (corresponding to production method A), thereby obtaining the composition of Example 72. In composite particle BN54, the content of polymer compound Y-7 was more than 0% by mass and less than 1% by mass relative to the total mass of the composite particle.
〔比較例1〕
実施例1の組成物の製造において、複合粒子BN1を粒子X1に変更した以外は、同様の手順で、比較例1の組成物を得た。つまり、比較例1の組成物は、複合粒子を含まない。
Comparative Example 1
The composition of Comparative Example 1 was obtained in the same manner as in the production of the composition of Example 1, except that the composite particles BN1 were replaced with particles X1. In other words, the composition of Comparative Example 1 does not contain any composite particles.
〔比較例2〕
実施例1の複合粒子の製造において、複合粒子BN1を粒子X1に変更し、粒子X1の表面の少なくとも一部を覆う化合物を、シランカップリング剤(分子量236、KBM-403、信越化学工業社製)のみとした以外は、同様の手順で、比較例2の組成物を製造した。なお、上記化合物は、高分子化合物Zに該当しない。
Comparative Example 2
A composition of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1, except that composite particle BN1 was replaced with particle X1, and the compound covering at least a portion of the surface of particle X1 was a silane coupling agent (molecular weight 236, KBM-403, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.). Note that this compound does not fall under the category of polymer compound Z.
各組成物における溶媒の添加量は、各組成物の固形分濃度が50~80質量%になる量とした。
なお、組成物の固形分濃度は、組成物の粘度がそれぞれ同程度になるように、上記範囲内で組成物ごとに調整した。
エポキシ化合物とフェノール化合物との合計含有量が組成物の全固形分に対して表中の「合計量(質量%)」欄に示す量になり、かつ、エポキシ化合物とフェノール化合物とはそれぞれ当量(エポキシ化合物のエポキシ基の数と、フェノール化合物の水酸基の数とが等しくなる量)になるように添加量を調整した。
組成物中、マレイミド化合物、硬化促進剤及び複合粒子の量は、それぞれ組成物の全固形分に対して、表中の各欄におけるカッコ内に示す量(質量%)になるようにした。
The amount of solvent added to each composition was set so that the solid content of each composition would be 50 to 80% by mass.
The solid content of each composition was adjusted within the above range so that the viscosity of each composition was approximately the same.
The amounts of the epoxy compound and the phenol compound added were adjusted so that the total content of the epoxy compound and the phenol compound relative to the total solid content of the composition was the amount shown in the "Total amount (mass%)" column in the table, and so that the epoxy compound and the phenol compound were equivalent in amount (amounts such that the number of epoxy groups in the epoxy compound was equal to the number of hydroxyl groups in the phenol compound).
In the composition, the amounts of the maleimide compound, the curing accelerator, and the composite particles were adjusted to the amounts (mass %) shown in parentheses in each column of the table, relative to the total solid content of the composition.
[評価]
〔半硬化シート(半硬化膜)の作製〕
マイクロメーター付きアプリケーターを用いて、離型処理したPETフィルム(PET756501、リンテック社製、膜厚75μm)の離型面上に、調製した組成物を均一に塗布し、120℃で4分間乾燥して半硬化シート(半硬化膜)を作製した。
[evaluation]
[Preparation of semi-cured sheet (semi-cured film)]
Using an applicator with a micrometer, the prepared composition was uniformly applied onto the release surface of a release-treated PET film (PET756501, manufactured by Lintec Corporation, film thickness 75 μm), and then dried at 120°C for 4 minutes to produce a semi-cured sheet (semi-cured film).
〔熱伝導シートの作製〕
得られた半硬化シートの上記PETフィルムとは反対側の表面に、離型処理したPETフィルムを被せ、空気下で熱プレス(熱板温度180℃、圧力20MPaで5分間処理)した。その後、常圧下で180℃、90分加熱処理して樹脂シートを得た。樹脂シートの両面にあるPETフィルムを剥がし、平均膜厚120μmの熱伝導シート(熱伝導材料)を得た。
[Preparation of thermally conductive sheet]
The surface of the obtained semi-cured sheet opposite the PET film was covered with a release-treated PET film and heat-pressed in air (heat plate temperature 180 ° C, pressure 20 MPa for 5 minutes). This was then heat-treated at 180 ° C for 90 minutes under normal pressure to obtain a resin sheet. The PET films on both sides of the resin sheet were peeled off to obtain a thermally conductive sheet (thermal conductive material) with an average thickness of 120 μm.
〔熱伝導性の評価〕
(1)NETZSCH社製の「LFA467」を用いて、レーザフラッシュ法で熱伝導シートの厚み方向の熱拡散率を測定した。
(2)メトラー・トレド社製の天秤「XS204」を用いて、熱伝導シートの比重をアルキメデス法(「固体比重測定キット」使用)で測定した。
(3)セイコーインスツル社製の「DSC320/6200」を用い、10℃/分の昇温条件の下、25℃における熱伝導シートの比熱を求めた。
(4)得られた熱拡散率に比重及び比熱を乗じて、熱伝導シートの熱伝導率を算出した。
熱伝導シートの熱伝導率を、下記基準に照らして区分し、各実施例又は各比較例の組成物を用いて得られた熱伝導シートの熱伝導性の評価とした。
A :15W/mK以上
B :13W/mK以上15W/mK未満
C :10W/mK以上13W/mK未満
D :10W/mK未満
[Evaluation of thermal conductivity]
(1) The thermal diffusivity of the thermal conductive sheet in the thickness direction was measured by the laser flash method using "LFA467" manufactured by NETZSCH.
(2) Using a balance "XS204" manufactured by Mettler Toledo, the specific gravity of the thermally conductive sheet was measured by the Archimedes method (using a "solid specific gravity measurement kit").
(3) Using a DSC320/6200 manufactured by Seiko Instruments Inc., the specific heat of the thermally conductive sheet at 25° C. was determined under the condition of a temperature increase of 10° C./min.
(4) The thermal conductivity of the thermally conductive sheet was calculated by multiplying the obtained thermal diffusivity by the specific gravity and specific heat.
The thermal conductivity of the thermally conductive sheet was classified according to the following criteria, and the thermal conductivity of the thermally conductive sheet obtained using the composition of each Example or Comparative Example was evaluated.
A: 15 W/mK or more B: 13 W/mK or more but less than 15 W/mK C: 10 W/mK or more but less than 13 W/mK D: Less than 10 W/mK
〔銅箔ピール強度(密着性)〕
得られた半硬化シートからPETフィルムを剥がして得られた半硬化シートを、20mm×60mmの短冊状に切り出し、被着体である電解銅箔(20mm×100mm、厚み35μm)とアルミニウム板(30mm×60mm、厚み1mm)の間に挟んだ。得られた積層体を、空気下で熱プレス処理(熱板温度180℃、圧力20MPaで5分間処理した後、熱板温度180℃、常圧下で90分間処理)することにより、熱伝導シートと被着体とが一体化した銅箔付きアルミベース基板を得た。
得られた銅箔付きアルミベース基板の銅箔ピール強度を、デジタルフォースゲージ(ZTS-200N、イマダ社製)及び90°剥離試験治具(P90-200N-BB、イマダ社製)を用いて、JIS C 6481に記載の常態での引きはがし強さの測定方法に従って測定した。ピール強度試験における銅箔の剥離は、銅箔付きアルミベース基板に対して90°の角度で、50mm/分の剥離速度で実施した。得られた銅箔ピール強度を、下記基準に照らして区分して評価した。
A:5N/cm以上
B:4N/cm以上5N/cm未満
C:3N/cm以上4N/cm未満
D:3N/cm未満
[Copper foil peel strength (adhesion)]
The PET film was peeled off from the resulting semi-cured sheet, and the resulting semi-cured sheet was cut into 20 mm × 60 mm strips and sandwiched between an adherend, an electrolytic copper foil (20 mm × 100 mm, 35 μm thick) and an aluminum plate (30 mm × 60 mm, 1 mm thick). The resulting laminate was heat-pressed in air (heat plate temperature 180 ° C, pressure 20 MPa for 5 minutes, followed by heat plate temperature 180 ° C, normal pressure for 90 minutes) to obtain an aluminum base substrate with copper foil in which the thermally conductive sheet and the adherend were integrated.
The copper foil peel strength of the obtained aluminum base substrate with copper foil was measured using a digital force gauge (ZTS-200N, manufactured by Imada Co., Ltd.) and a 90° peel test jig (P90-200N-BB, manufactured by Imada Co., Ltd.) in accordance with the method for measuring peel strength under normal conditions described in JIS C 6481. In the peel strength test, the copper foil was peeled at an angle of 90° to the aluminum base substrate with copper foil, at a peel rate of 50 mm/min. The obtained copper foil peel strength was classified and evaluated according to the following criteria.
A: 5 N/cm or more B: 4 N/cm or more but less than 5 N/cm C: 3 N/cm or more but less than 4 N/cm D: Less than 3 N/cm
〔ハンダ耐熱性の評価〕
得られた半硬化シートからPETフィルムを剥離した後、厚み2mmの銅基板と厚み0.15mmの銅箔に挟んで、空気下で熱プレス(熱板温度180℃、圧力20MPaで5分間処理)して、「銅基板-熱伝導シート-銅箔」の構成を有する積層体を得た。
積層体における0.15mmの銅箔を、直径2cmの円形状にエッチング処理して、上記積層体を「銅基板-熱伝導シート-直径2cmの円形状の銅箔」の構成を有するハンダ耐熱性試験用のサンプルとした。
上記サンプルに対して、300℃で5分間加熱してから室温(25℃)にまで冷却する加熱処理を1~3回実施した。その後、1~3回加熱処理された上記サンプルから、直径2cmの円形状の銅箔を剥離した。
剥離したサンプルの破壊状態を目視で観察し、剥離した全面で熱伝導シートの凝集破壊が生じている場合は合格とし、「銅基板-熱伝導シート」間、及び/又は、「熱伝導シート-直径2cmの円形状の銅箔」間の一部又は全面で界面剥離が生じている場合は不合格とした。
加熱処理の回数に対する合格及び不合格の関係性に基づき、下記区分に照らして熱伝導シートのハンダ耐熱性を評価した。
A:加熱処理を3回行っても合格であった
B:加熱処理を2回行っても合格であったが、3回行ったら不合格となった
C:加熱処理を1回行っても合格であったが、2回行ったら不合格となった
D:加熱処理を1回行った時点で不合格となった
[Evaluation of solder heat resistance]
After peeling the PET film from the obtained semi-cured sheet, the sheet was sandwiched between a copper substrate having a thickness of 2 mm and copper foil having a thickness of 0.15 mm, and then hot-pressed in air (heat plate temperature: 180°C, pressure: 20 MPa, treatment for 5 minutes) to obtain a laminate having a "copper substrate-thermal conductive sheet-copper foil" configuration.
The 0.15 mm copper foil in the laminate was etched into a circular shape with a diameter of 2 cm, and the laminate was used as a sample for solder heat resistance test having a configuration of "copper substrate - thermally conductive sheet - circular copper foil with a diameter of 2 cm".
The sample was subjected to a heat treatment of heating at 300° C. for 5 minutes and then cooling to room temperature (25° C.) 1 to 3 times. After that, a circular copper foil having a diameter of 2 cm was peeled off from the sample that had been heat-treated 1 to 3 times.
The state of failure of the peeled samples was visually observed, and if cohesive failure of the thermally conductive sheet occurred over the entire peeled surface, the sample was deemed to have passed. If interfacial peeling occurred over part or the entire surface between the copper substrate and the thermally conductive sheet and/or between the thermally conductive sheet and the 2 cm diameter circular copper foil, the sample was deemed to have failed.
Based on the relationship between the number of heat treatments and whether the sheet was passed or failed, the solder heat resistance of the thermal conductive sheet was evaluated according to the following classification.
A: Passed the heat treatment three times. B: Passed the heat treatment twice, but failed after three times. C: Passed the heat treatment once, but failed after two times. D: Failed after one heat treatment.
[結果]
評価結果を表に示す。
「反応性基Y」欄は、高分子化合物Yが反応性基Y(エポキシ基、第1級アミノ基、第2級アミノ基、アミド基、エーテル基及び水酸基からなる群から選択される基)を有する場合は「A」とし、それ以外を「B」とした。
「重合方法」欄は、高分子化合物Zの製造の際に用いた重合方法を示す。RAFTは、可逆的な付加-開裂連鎖移動重合法を示し、ATRPは、原子移動ラジカル重合法を示す。
「式(2)」欄は、高分子化合物Zが式(2)で表される化合物を用いて合成される場合は「A」とし、それ以外は「B」とした。なお、高分子化合物Z-nは、粒子と接触することにより高分子化合物Y-nとなる高分子化合物である。nは、1以上の整数を表す。具体的には、高分子化合物Z-1と粒子X1とを接触することにより高分子化合物Y-1と粒子X1とを含む複合粒子BN1が形成される。
[result]
The evaluation results are shown in the table.
In the "reactive group Y" column, if the polymer compound Y has a reactive group Y (a group selected from the group consisting of an epoxy group, a primary amino group, a secondary amino group, an amide group, an ether group, and a hydroxyl group), it is marked as "A", and otherwise it is marked as "B".
The "Polymerization method" column indicates the polymerization method used in producing polymer compound Z. RAFT stands for reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization, and ATRP stands for atom transfer radical polymerization.
In the "Formula (2)" column, when polymer compound Z is synthesized using a compound represented by formula (2), it is marked with "A," and otherwise it is marked with "B." Polymer compound Z-n is a polymer compound that becomes polymer compound Y-n upon contact with particles. n represents an integer of 1 or more. Specifically, composite particle BN1 containing polymer compound Y-1 and particle X1 is formed by contacting polymer compound Z-1 with particle X1.
表に示す結果より、組成物は、本発明の効果を得られることが確認された。
高分子化合物Yがエポキシ基、第1級アミノ基、第2級アミノ基、アミド基及び水酸基からなる群から選択される基(反応性基Y)を少なくとも1つ有する場合、密着性及びハンダ耐熱性がより優れることが確認された(実施例1~49、74~85の比較等)。
高分子化合物Yの重量平均分子量が3,000以上である場合、密着性及びハンダ耐熱性がより優れることが確認された(実施例1、50及び51の比較等)。
高分子化合物Zが式(2)で表される化合物を用いて合成される場合、密着性及びハンダ耐熱性がより優れることが確認された(実施例1等及び52~53の比較等)。
高分子化合物Zの製造方法がリビング重合法(例えば、RAFT法及びATRP法等)である場合、密着性及びハンダ耐熱性がより優れることが確認された(実施例1、53及び72の比較等)。また、RAFT法である場合、ハンダ耐熱性が更に優れることが確認された(実施例1及び72の比較等)。
組成物がマレイミド化合物を含む場合、熱伝導性がより優れることが確認された(実施例1及び54の比較等)。
エポキシ化合物が、棒状化合物及び円盤状化合物の少なくとも一方を含む場合、熱伝導性がより優れることが確認された(実施例1及び55~64の比較等)。
複合粒子の含有量が、組成物の全固形分に対して、85質量%以下である場合、密着性がより優れることが確認された(実施例1及び69~70の比較等)。
From the results shown in the table, it was confirmed that the composition can obtain the effects of the present invention.
It was confirmed that when the polymer compound Y has at least one group (reactive group Y) selected from the group consisting of an epoxy group, a primary amino group, a secondary amino group, an amide group, and a hydroxyl group, the adhesion and solder heat resistance are more excellent (e.g., comparison of Examples 1 to 49 and 74 to 85).
It was confirmed that when the weight average molecular weight of polymer compound Y is 3,000 or more, the adhesion and solder heat resistance are more excellent (comparison of Examples 1, 50 and 51, etc.).
It was confirmed that when the polymer compound Z was synthesized using the compound represented by formula (2), the adhesion and solder heat resistance were superior (comparison of Examples 1, etc. and 52 to 53, etc.).
It was confirmed that when the polymer compound Z was produced by a living polymerization method (e.g., a RAFT method or an ATRP method), the adhesion and solder heat resistance were superior (e.g., comparison between Examples 1, 53, and 72). It was also confirmed that when the RAFT method was used, the solder heat resistance was even superior (e.g., comparison between Examples 1 and 72).
It was confirmed that when the composition contained a maleimide compound, the thermal conductivity was superior (e.g., comparison between Examples 1 and 54).
It was confirmed that when the epoxy compound contains at least one of a rod-shaped compound and a disc-shaped compound, the thermal conductivity is superior (comparison between Examples 1 and 55 to 64, etc.).
It was confirmed that when the content of the composite particles was 85 mass % or less based on the total solid content of the composition, the adhesion was superior (comparison between Examples 1 and 69 to 70, etc.).
Claims (9)
前記複合粒子が、粒子Xと、前記粒子Xの表面の少なくとも一部を、共有結合を介して覆う高分子化合物Yとを含み、
前記粒子Xが、粒径D50が10μm超の、窒化ホウ素及びその凝集体から選択される粒子を含み、
前記高分子化合物Yの重量平均分子量が、1,000以上であり、
前記共有結合を形成する基が、シラノール基であり、
前記高分子化合物Yが、スチレン、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリルアミド、ビニルエステル化合物、ビニルアミド化合物及びそれらの誘導体からなる群から選択される化合物に由来する繰り返し単位を少なくとも1つ有し、
前記硬化性化合物が、エポキシ化合物及びフェノール化合物を含む、硬化性組成物。 A curable composition comprising a curable compound and composite particles,
the composite particle includes a particle X and a polymer compound Y that covers at least a part of the surface of the particle X via a covalent bond ,
the particles X comprise particles selected from boron nitride and agglomerates thereof, having a particle size D50 of more than 10 μm;
the weight average molecular weight of the polymer compound Y is 1,000 or more;
the covalent bond-forming group is a silanol group,
the polymer compound Y has at least one repeating unit derived from a compound selected from the group consisting of styrene, (meth)acrylic acid, (meth)acrylamide, a vinyl ester compound, a vinyl amide compound, and derivatives thereof;
A curable composition, wherein the curable compound comprises an epoxy compound and a phenolic compound .
Priority Applications (2)
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