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WO2021131669A1 - 窒化ホウ素粒子、熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料、熱伝導シート、熱伝導層付きデバイス - Google Patents

窒化ホウ素粒子、熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料、熱伝導シート、熱伝導層付きデバイス Download PDF

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WO2021131669A1
WO2021131669A1 PCT/JP2020/045648 JP2020045648W WO2021131669A1 WO 2021131669 A1 WO2021131669 A1 WO 2021131669A1 JP 2020045648 W JP2020045648 W JP 2020045648W WO 2021131669 A1 WO2021131669 A1 WO 2021131669A1
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WO
WIPO (PCT)
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group
boron nitride
heat conductive
nitride particles
heat
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2020/045648
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English (en)
French (fr)
Inventor
明希 中道
北村 拓也
健吾 齋藤
大午 村井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
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Publication date
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Priority to JP2021567181A priority patent/JP7367063B2/ja
Publication of WO2021131669A1 publication Critical patent/WO2021131669A1/ja
Priority to US17/848,893 priority patent/US20220332921A1/en
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Definitions

  • the present invention relates to boron nitride particles, a composition for forming a heat conductive material, a heat conductive material, a heat conductive sheet, and a device with a heat conductive layer.
  • Patent Document 1 discloses "a filler characterized in that boron nitride is heated in an oxidizing atmosphere to increase the weight by 1% by weight or more and 40% by weight or less (claim 1)".
  • the present inventors examined the heat conductive material using boron nitride described in Patent Document 1, they found that there is room for improvement mainly in the heat conductivity. Further, the heat conductive material is also required to have a sufficiently high peel (peeling) strength when it is adhered to an object (adhesive material) that transfers heat.
  • the atomic concentration ratio of the oxygen atom concentration to the boron atom concentration on the surface detected by X-ray photoelectron spectroscopy is 0.12 or more, and Boron nitride particles having a D value obtained by the following formula (1) of 0.010 or less.
  • Equation (1): D value B (OH) 3 (002) / BN (002) B (OH) 3 (002): Peak intensity derived from the (002) plane of boron hydroxide having a triclinic space group measured by X-ray diffraction BN (002): Measured by X-ray diffraction Peak intensity derived from the (002) plane of boron nitride having a hexagonal space group [2] The boron nitride particles according to [1], wherein the D value is 0.005 or less. [3] The boron nitride particles according to [1] or [2], wherein the atomic concentration ratio is 0.15 or more.
  • [4] The boron nitride particles according to any one of [1] to [3], wherein the atomic concentration ratio is 0.25 or less.
  • [5] The boron nitride particles according to any one of [1] to [4], which have an average particle size of 40 ⁇ m or more.
  • [6] The boron nitride particles according to any one of [1] to [5], which are aggregated particles.
  • [7] The boron nitride particles according to any one of [1] to [6], wherein the boron nitride is subjected to oxygen plasma treatment.
  • a composition for forming a heat conductive material which comprises the boron nitride particles according to any one of [1] to [7] and a resin binder or a precursor thereof.
  • a heat conductive sheet made of the heat conductive material according to [11].
  • the present invention can provide boron nitride particles that can be used for producing a heat conductive material having excellent heat conductivity and peel strength. Further, it is possible to provide a composition for forming a heat conductive material, a heat conductive material, a heat conductive sheet, and a device with a heat conductive layer regarding the boron nitride particles.
  • the boron nitride particles of the present invention and the composition for forming a heat conductive material will be described in detail.
  • the description of the constituent elements described below may be based on the representative embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments.
  • the numerical range represented by using "-" means a range including the numerical values before and after "-" as the lower limit value and the upper limit value.
  • (meth) acryloyl group means “one or both of acryloyl group and methacryloyl group”.
  • (meth) acrylamide group means “one or both of an acrylamide group and a methacrylamide group”.
  • the acid anhydride group may be a monovalent group or a divalent group.
  • the acid anhydride group represents a monovalent group, a substitution obtained by removing an arbitrary hydrogen atom from an acid anhydride such as maleic anhydride, phthalic anhydride, pyromellitic anhydride, and trimellitic anhydride.
  • the group is mentioned.
  • the acid anhydride group represents a divalent group, the group represented by * -CO-O-CO- * is intended (* represents the bond position).
  • substituents and the like for which substitution or non-substitution is not specified if possible, a substituent (for example, a group of substituents described later) may be further added to the group as long as the desired effect is not impaired.
  • Y may be possessed.
  • alkyl group means a substituted or unsubstituted alkyl group (an alkyl group which may have a substituent) as long as the desired effect is not impaired.
  • the type of the substituent, the position of the substituent, and the number of the substituents in the case of "may have a substituent” are not particularly limited. Examples of the number of substituents include one or two or more.
  • substituent examples include a monovalent non-metal atomic group excluding a hydrogen atom, and a group selected from the following substituent group Y is preferable.
  • halogen atom examples include a chlorine atom, a fluorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • Substituent group Y Halogen atom (-F, -Br, -Cl, -I, etc.), hydroxyl group, amino group, carboxylic acid group and its conjugate base group, carboxylic acid anhydride group, cyanate ester group, unsaturated polymerizable group, epoxy group, oxetanyl Group, aziridinyl group, thiol group, isocyanate group, thioisocyanate group, aldehyde group, alkoxy group, allyloxy group, alkylthio group, arylthio group, alkyldithio group, aryldithio group, N-alkylamino group, N, N-dialkylamino Group, N-arylamino group, N, N-diarylamino group, N-alkyl-N-arylamino group, acyloxy group, carbamoyloxy group, N-alkylcarbamoyloxy group, N-aryl
  • each of the above-mentioned groups may further have a substituent (for example, one or more groups of each of the above-mentioned groups) if possible.
  • an aryl group that may have a substituent is also included as a group that can be selected from the substituent group Y.
  • the number of carbon atoms of the group is, for example, 1 to 20.
  • the number of atoms other than the hydrogen atom of the group selected from the substituent group Y is, for example, 1 to 30.
  • these substituents may or may not form a ring by bonding with each other or with a substituent group, if possible.
  • the alkyl group (or the 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) and has one or more cyclic structures as a partial structure. It may be an alkyl group.
  • the boron nitride particles of the present invention have an atomic concentration ratio of oxygen atom concentration to boron atom concentration on the surface, which is detected by X-ray photoelectron spectroscopy, of 0.12 or more, and are represented by the formula (1) described later.
  • the required D value is 0.010 or less.
  • Boron nitride has excellent thermal conductivity, but often has insufficient adhesion to a resin binder. Therefore, in a heat conductive material containing ordinary boron nitride particles and a resin binder, the heat conductive material itself breaks (aggregate fracture) due to insufficient adhesion between the resin binder and the boron nitride particles. Is likely to occur, and it has been difficult to achieve the desired peel strength. Such a problem became more remarkable as the average particle size of the boron nitride particles increased.
  • the boron nitride particles are subjected to surface modification treatment such as heating in an oxidizing atmosphere to introduce oxygen atoms on the surface of the boron nitride particles, thereby causing the boron nitride particles.
  • surface modification treatment such as heating in an oxidizing atmosphere to introduce oxygen atoms on the surface of the boron nitride particles, thereby causing the boron nitride particles.
  • it is the present invention that even if the boron nitride particles subjected to such surface modification treatment are used, the peel strength and / or the thermal conductivity of the obtained heat conductive material is often deteriorated. They found out.
  • the present inventors have formed boron hydroxide on the surface of the boron nitride particles by undergoing a surface modification treatment, and such boron hydroxide adversely affects the strength and thermal conductivity of the boron nitride particles. I guessed that it was due to giving. Therefore, the boron nitride particles of the present invention pay attention to the boron hydroxide content in the boron nitride particles, and the peak derived from the (002) plane of boron nitride having a hexagonal spatial group measured by X-ray diffraction.
  • the ratio of the peak intensity derived from the (002) plane of boron nitride having a triclinic space group measured by X-ray diffraction to the intensity should be equal to or less than a predetermined value. It is presumed that such a specification realizes excellent thermal conductivity of the heat conductive material produced by using the boron nitride particles of the present invention. Furthermore, in addition to the above provisions, it is stipulated that the boron nitride particles of the present invention should have an atomic concentration ratio of oxygen atom concentration to boron atom concentration on the surface, which is detected by X-ray photoelectron spectroscopy, to be a predetermined value or more. doing. It is presumed that such a regulation realizes excellent peel strength of the heat conductive material produced by using the boron nitride particles of the present invention.
  • the boron nitride particles may be particles substantially composed of only boron nitride (BN).
  • the content of boron nitride in the boron nitride particles is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more, still more preferably 99% by mass or more, based on the total mass of the boron nitride particles.
  • the upper limit of the content is not particularly limited, but is, for example, less than 100% by mass.
  • the shape of the boron nitride particles of the present invention is not particularly limited, and may be any of a scaly shape, a flat plate shape, a rice grain shape, a spherical shape, a cube shape, a spindle shape, and an indefinite shape. Further, the boron nitride particles may be aggregated particles (secondary particles) formed by agglutinating fine particles having these shapes. As a whole, the agglomerated particles may be spherical or amorphous, for example. Above all, the boron nitride particles are preferably aggregated particles.
  • the size of the boron nitride particles of the present invention is not particularly limited.
  • the average particle size of the boron nitride particles is preferably 100 ⁇ m or less, more preferably 80 ⁇ m or less, still more preferably 60 ⁇ m or less, in that the dispersibility of the boron nitride particles is more excellent.
  • the lower limit is not particularly limited, but in terms of handleability and / or thermal conductivity, 500 nm or more is preferable, 10 ⁇ m or more is more preferable, 20 ⁇ m or more is further preferable, and 40 ⁇ m or more is particularly preferable.
  • the average particle size of the boron nitride particles is determined by randomly selecting 100 boron nitride particles using an electron microscope, measuring the particle size (major axis) of each boron nitride particle, and arithmetically averaging them. .. Further, when commercially available boron nitride is subjected to a predetermined treatment to obtain the boron nitride particles of the present invention, if it is recognized that the average particle size of the particles does not change significantly before and after the treatment, the commercially available boron nitride is obtained.
  • the catalog value of the average particle size of boron nitride may be adopted as the average particle size of the boron nitride particles.
  • the specific surface area of the boron nitride particles of the present invention is preferably 0.1 ⁇ 25.0m 2 / g, more preferably 1.0 ⁇ 10.0m 2 / g, still is 1.3 ⁇ 6.0m 2 / g preferable.
  • the specific surface area of the boron nitride particles is the BET specific surface area determined by the BET method.
  • Atomic concentration ratio of oxygen atom concentration to boron atom concentration on the surface of boron nitride particles detected by X-ray photoelectron spectroscopic analysis on boron nitride particles of the present invention Is 0.12 or more, preferably 0.15 or more, and more preferably 0.20 or more.
  • the upper limit of the atomic concentration ratio is not particularly limited, and is, for example, 0.25 or less.
  • the atomic concentration ratio of the silicon atom concentration to the boron atom concentration on the surface of the boron nitride particles detected by the X-ray photoelectron spectroscopic analysis of the boron nitride particles of the present invention is, for example, 0 to 0.001.
  • the silicon atom concentration on the surface of the boron nitride particles may be below the detection limit.
  • the atomic concentration ratio on the surface of the boron nitride particles is measured as follows. That is, the boron nitride particles are measured by an X-ray photoelectron spectrometer (XPS) (manufactured by ULVAC-PHI: Versa Probe II). As detailed measurement conditions, monochrome Al (tube voltage; 15 kV) is used as the X-ray source, and the analysis area is 300 ⁇ m ⁇ 300 ⁇ m. The peak area values of oxygen atom, nitrogen atom, boron atom, silicon atom, and carbon atom obtained by the measurement are corrected by the sensitivity coefficient of each element.
  • XPS X-ray photoelectron spectrometer
  • the atomic concentration ratio can be calculated based on the obtained ratio of the number of oxygen atoms, the ratio of the number of boron atoms, and the ratio of the number of silicon atoms.
  • the method of correcting the peak area values of oxygen atom, nitrogen atom, boron atom, silicon atom, and carbon atom obtained by the measurement by the sensitivity coefficient of each element is specifically for the oxygen atom.
  • the peak area values from 528 eV to 538 eV are divided by the sensitivity coefficient 0.733 for oxygen atoms, and the peak area values from 394 eV to 403 eV for nitrogen atoms are divided by the sensitivity coefficient 0.499 for nitrogen atoms.
  • the peak area value of 187 eV to 196 eV is divided by the sensitivity coefficient of 0.171 for boron atom, and for silicon atom, the peak area value of 98 V to 108 eV is divided by the sensitivity coefficient of 0 for silicon atom. Divide by .368 and for carbon atoms, divide the peak area values from 282 eV to 290 eV by the sensitivity coefficient for carbon atoms 0.314.
  • the boron nitride particles of the present invention have a D value obtained by the following formula (1) of 0.010 or less, preferably 0.005 or less.
  • the lower limit of the D value is not particularly limited, and is, for example, 0 or more.
  • Equation (1): D value B (OH) 3 (002) / BN (002) B (OH) 3 (002): Peak intensity derived from the (002) plane of boron hydroxide having a triclinic space group measured by X-ray diffraction BN (002): Measured by X-ray diffraction Peak intensity derived from the (002) plane of boron nitride having a hexagonal space group
  • Ordinary powdered boron nitride on the market does not meet the atomic concentration ratio and / or D value range specified as a requirement for the boron nitride particles of the present invention.
  • ordinary boron nitride often has an atomic concentration ratio of less than a predetermined range.
  • powdered boron nitride (particularly, boron nitride having an atomic concentration ratio of less than a predetermined range) on the market is appropriately treated to obtain D.
  • a method of introducing an oxygen atom onto the surface of powdered boron nitride while keeping the value from exceeding a predetermined range can be mentioned.
  • the boron nitride particles of the present invention are preferably boron nitride particles obtained by subjecting boron nitride (preferably powdered boron nitride) to plasma treatment (preferably oxygen plasma treatment described later).
  • the boron nitride used as the material for the boron nitride particles of the present invention is the boron nitride of the present invention, except that the atomic concentration ratio and / or the D value (particularly, the atomic concentration ratio) does not satisfy a predetermined requirement. It is also preferable to satisfy the suitable conditions for the particles.
  • the plasma treatment may be carried out under atmospheric pressure or under reduced pressure (500 Pa or less, preferably 0 to 100 Pa).
  • Examples of the gas to be in the plasma state in the plasma treatment include O 2 gas, Ar gas, N 2 gas, H 2 gas, He gas, and a mixed gas containing one or more of these.
  • the gas preferably contains at least O 2 gas, more preferably 60 to 100% by volume of the gas is O 2 gas, and 90 to 100% by volume of the gas is O 2 gas. Is more preferable, and it is particularly preferable that the O 2 gas is substantially alone. That is, the plasma treatment is preferably an oxygen plasma treatment.
  • the output in the plasma treatment is preferably 50 to 1000 W, more preferably 70 to 500 W, still more preferably 100 to 300 W, from the viewpoint of controlling the amount of boron hydroxide produced, regardless of whether the output is under atmospheric pressure or reduced pressure. ..
  • the plasma treatment time is preferably 0.2 to 30 hours, more preferably 4 to 8 hours.
  • the plasma treatment time is preferably 0.2 to 10 hours, more preferably 0.2 to 3 hours.
  • the plasma treatment may be performed continuously or intermittently. When it is performed intermittently, the total processing time is preferably within the above range.
  • the treatment temperature when performing plasma treatment is preferably 0 to 200 ° C, more preferably 15 to 100 ° C.
  • the boron nitride particles of the present invention may be used alone or in combination of two or more.
  • the boron nitride particles of the present invention can also be applied to, for example, a composition for forming a heat conductive material.
  • the boron nitride particles of the present invention form surface-modified boron nitride particles containing the boron nitride particles of the present invention and the surface modifier adsorbed on the surface of the boron nitride particles of the present invention in collaboration with the surface modifier. It may be used, or the surface-modified boron nitride particles may not be formed.
  • composition for forming a heat conductive material The present invention also relates to a composition for forming a heat conductive material (hereinafter, also simply referred to as “composition”).
  • composition of the present invention contains the boron nitride particles of the present invention and a resin binder or a precursor thereof.
  • the boron nitride particles of the present invention contained in the composition are as described above.
  • the content of the boron nitride particles of the present invention is preferably 40% by volume or more, more preferably 50% by volume or more, still more preferably 55% by volume or more, based on the total solid content of the composition.
  • the upper limit is less than 100% by volume, preferably 80% by volume or less.
  • the total solid content is intended as a component forming a heat conductive material and does not contain a solvent.
  • the component forming the heat conductive material here may be a component whose chemical structure changes by reacting (polymerizing) when forming the heat conductive material. Further, if it is a component forming a heat conductive material, even if its property is liquid, it is regarded as a solid content.
  • the composition comprises a resin binder or a precursor thereof.
  • the resin binder or its precursor is generically also referred to as a binder component.
  • the binder component may be the resin binder itself or a precursor of the resin binder.
  • composition using the resin binder itself examples include a composition containing a solvent and a resin binder which is a polymer (resin) dissolved in the solvent.
  • the solvent of this composition evaporates, the resin binder is precipitated, and a heat conductive material in which the resin binder functions as a binder (binder) is obtained.
  • the composition may be, for example, a composition containing a resin binder which is a thermoplastic resin and does not contain a solvent. This composition may be heated and melted and then cooled and solidified in a desired form to obtain a heat conductive material in which the resin binder, which is the thermoplastic resin, functions as a binder (binder).
  • the precursor of the resin binder is, for example, a component that polymerizes and / or crosslinks under predetermined conditions to become a resin binder (polymer and / or crosslinked product) in the process of forming a heat conductive material from the composition. ..
  • the resin binder thus formed functions as a binder (binder) in the heat conductive material.
  • the precursor of the resin binder include curable compounds.
  • the curable compound include compounds in which polymerization and / or cross-linking proceeds by heat or light (ultraviolet light or the like) to cure. That is, thermosetting compounds and photocurable compounds can be mentioned. These compounds may be polymers or monomers.
  • the curable compound may be a mixture of two or more compounds (for example, a main agent and a curing agent).
  • the precursor of the resin binder may chemically react with a surface modifier described later.
  • the resin binder examples include epoxy resin, silicone resin, phenol resin, polyimide resin, polyester resin, bismaleimide resin, melamine resin, phenoxy resin, and isocyanate resin (polyurethane).
  • examples thereof include resins (resins, polyurea resins, polyurethane urea resins, etc.), and resins formed by chain-polymerizing two or more monomers having a polymerizable double bond, such as radical polymers ((meth) acrylic resins, etc.).
  • the resin binder (including the resin binder formed from the precursor of the resin binder) is formed, for example, by reacting one or more combinations of the following (functional group 1 / functional group 2) between different monomers. It may be a resin.
  • (Functional group 1 / functional group 2) (polymerizable double bond / polymerizable double bond), (polymerizable double bond / thiol group), (carboxylic acid halide group (carboxylate group, etc.) / Primary or secondary amino group), (carboxyl group / primary or secondary amino group) (carboxylic acid anhydride group / primary or secondary amino group), (carboxyl group / aziridine group), (carboxyl group / isocyanate group), (Carboxy group / epoxy group), (carboxyl group / benzyl halide group), (primary or secondary amino group / isocyanate group), (primary, secondary or tertiary amino group / benzyl hal
  • the composition preferably contains a precursor of a resin binder as a binder component, and more preferably contains a precursor of a resin binder capable of forming an epoxy resin.
  • the resin binder may be used alone or in combination of two or more.
  • the resin binder (particularly, the resin binder formed from the precursor of the resin binder) is preferably an epoxy resin. That is, the composition preferably contains a binder component (that is, an epoxy compound or the like) capable of forming an epoxy resin.
  • the epoxy resin can be formed by the epoxy compound alone or by polymerizing the epoxy compound with another compound (active hydrogen group-containing compound such as a phenol compound and an amine compound, and / or an acid anhydride, etc.). Above all, the epoxy resin is preferably formed by reacting an epoxy compound with another compound (preferably a phenol compound).
  • Epoxy compound is a compound having at least one epoxy group (oxylanyl group) in one molecule.
  • the epoxy group is a group formed by removing one or more hydrogen atoms (preferably one hydrogen atom) from the oxylan ring. If possible, the epoxy group may further have a substituent (such as a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms).
  • the number of epoxy groups contained in the epoxy compound is preferably 2 or more, more preferably 2 to 40, still more preferably 2 to 10, and particularly preferably 2 in one molecule.
  • the molecular weight of the epoxy compound is preferably 150 to 10000, more preferably 150 to 1000, and even more preferably 200 to 290.
  • the epoxy group content of the epoxy compound is preferably 2.0 to 20.0 mmol / g, more preferably 5.0 to 15.0 mmol / g, and even more preferably 6.0 to 14.0 mmol / g.
  • the epoxy group content is intended to be 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 epoxy compound may or may not exhibit liquid crystallinity. That is, the epoxy compound may be a liquid crystal compound. In other words, it may be a liquid crystal compound having an epoxy group.
  • the epoxy compound is preferably a polyhydroxyaromatic ring type glycidyl ether (polyhydroxyaromatic ring type epoxy compound).
  • the polyhydroxyaromatic ring-type glycidyl ether has 2 or more hydroxyl groups (preferably 2 to 6, more preferably 2 to 3, more preferably 2) as substituents in an aromatic ring having 2 or more hydroxyl groups.
  • the aromatic ring may be an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocycle, and an aromatic hydrocarbon ring is preferable.
  • the aromatic ring may be polycyclic or monocyclic.
  • the number of ring members of the aromatic ring is preferably 5 to 15, more preferably 6 to 12, and even more preferably 6.
  • the aromatic ring may or may not have a substituent other than the hydroxyl group.
  • Examples of the polyhydroxyaromatic ring-type glycidyl ether include 1,3-phenylene bis (glycidyl
  • examples of the epoxy compound include a compound having a rod-like structure at least partially (a rod-like compound) and a compound having a disk-like structure at least partially.
  • a rod-like compound a compound having a rod-like structure at least partially
  • a disk-like structure a compound having a disk-like structure at least partially.
  • epoxy compounds that are rod-shaped compounds include azomethines, azoxys, cyanobiphenyls, cyanophenyl esters, benzoic acid esters, cyclohexanecarboxylic acid phenyl esters, cyanophenylcyclohexanes, and cyano-substituted phenylpyrimidines.
  • examples thereof include alkoxy-substituted phenylpyrimidines, phenyldioxans, trans, and alkenylcyclohexylbenzonitriles. Not only the above low molecular weight compounds but also high molecular weight compounds can be used.
  • the polymer compound is a polymer compound obtained by polymerizing a rod-shaped compound having a low molecular weight reactive group.
  • Preferred rod-shaped compounds include rod-shaped compounds represented by the following general formula (XXI).
  • Q 1 and Q 2 are independent epoxy groups, and L 111 , L 112 , L 113 , and L 114 each independently represent a single bond or a divalent linking group. .. A 111 and A 112 each independently represent a divalent linking group (spacer group) having 1 to 20 carbon atoms. M represents a mesogen group. Epoxy group of Q 1 and Q 2 may be substituted or may not have.
  • 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 independently -O-, -S-, -CO-, -NR 112- , and -CO-O, respectively.
  • R 112 is an alkyl group or a hydrogen atom having 1 to 7 carbon atoms.
  • L 113 and L 114 are preferably —O— independently of each other.
  • L 111 and L 112 are preferably single bonds independently of each other.
  • 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 and sulfur atoms.
  • an alkylene group, an alkaneylene group, or an alkynylene group having 1 to 12 carbon atoms is preferable.
  • the above-mentioned alkylene group, alkenylene group, or alkynylene group may or may not have an ester group.
  • the divalent linking group is preferably linear, and the divalent linking group may or may not have a substituent.
  • substituents examples include a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, and bromine atom), a cyano group, a methyl group, and an ethyl group.
  • a 111 and A 112 are each independently preferably an alkylene group having 1 to 12 carbon atoms, and more preferably a methylene group.
  • M represents a mesogen group, and examples of the mesogen group include known mesogen groups. Of these, a group represented by the following general formula (XXII) is preferable.
  • W 1 and W 2 independently represent a divalent cyclic alkylene group, a divalent cyclic alkaneylene group, an arylene group, or a divalent heterocyclic group, respectively.
  • L 115 represents a single bond or a divalent linking group.
  • n represents an integer of 1 to 4.
  • W 1 and W 2 examples 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.
  • W 1 and W 2 may each have a substituent.
  • substituents include the groups exemplified in the above-mentioned substituent group Y, and more specifically, a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, and iodine atom), a cyano group, and a carbon.
  • Alkoxy group having 1 to 10 for example, methyl group, ethyl group, propyl group, etc.
  • alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms for example, methoxy group, ethoxy group, etc.
  • 1 to 10 carbon atoms for example, methoxy group, ethoxy group, etc.
  • Acyl group for example, formyl group and acetyl group, etc.
  • alkoxycarbonyl group having 1 to 10 carbon atoms for example, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, etc.
  • acyloxy group having 1 to 10 carbon atoms for example, ethoxycarbonyl group, etc.
  • Acetyloxy group, propionyloxy group, etc. nitro group, trifluoromethyl group, difluoromethyl group and the like can be mentioned.
  • W 1 there are a plurality W 1 existing in plural numbers may each be the same or different.
  • L 115 represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group represented by L 115 include the above-mentioned divalent linking groups represented by L 111 to L 114 , and examples thereof include -CO-O- and -O-CO-. , -CH 2- O-, and -O-CH 2- .
  • the plurality of L 115s may be the same or different from each other.
  • the biphenyl skeleton is preferable in that the obtained heat conductive material has more excellent thermal conductivity.
  • the compound represented by the general formula (XXI) can be synthesized by referring to the method described in JP-A No. 11-513019 (WO97 / 00600).
  • the rod-shaped compound may be a monomer having a mesogen group described in JP-A-11-323162 and Patent No. 4118691.
  • the rod-shaped compound is preferably a compound represented by the general formula (E1).
  • LE1 independently represents a single bond or a divalent linking group. Of these, LE1 is preferably a divalent linking group.
  • the alkylene group may be linear, branched or cyclic, but a linear alkylene group having 1 to 2 carbon atoms is preferable.
  • a plurality of LE1s may be the same or different from each other.
  • L E2 are each independently a single bond, -CO-O-, or, -O-CO- is preferred.
  • the plurality of LE2s may be the same or
  • LE3 may independently have a single bond or a substituent, respectively, and may have a 5-membered ring or a 6-membered ring aromatic ring group or a 5-membered ring or a 6-membered ring. Represents a non-aromatic ring group of, or a polycyclic group composed of these rings.
  • L E3 represents a single bond, 1,4-phenylene group, or 1,4-cyclohexene-diyl group are preferable.
  • Substituent having a group represented by L E3 each independently represent an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, or, preferably an acetyl group, an alkyl group (preferably having a carbon number of 1) Gayori preferable.
  • the substituents may be the same or different.
  • the plurality of LE3s may be the same or different.
  • pe represents an integer of 0 or more. If pe is the integer of 2 or more, there exist a plurality of (-L E3 -L E2 -) may each be the same or different. Among them, pe is preferably 0 to 2, more preferably 0 or 1, and even more preferably 0.
  • LE4 independently represents a substituent.
  • the substituent is preferably an alkyl group, an alkoxy group, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, or an acetyl group, and more preferably an alkyl group (preferably 1 carbon number).
  • a plurality of LE4s may be the same or different from each other. Further, when le described below is an integer of 2 or more, a plurality of LE4s existing in the same (LE4 ) le may be the same or different.
  • le independently represents an integer of 0 to 4. Among them, le is preferably 0 to 2 independently of each other. A plurality of le's may be the same or different from each other.
  • the rod-shaped compound preferably has a biphenyl skeleton in that the obtained heat conductive material is more excellent in heat conductivity.
  • the epoxy compound preferably has a biphenyl skeleton, and the epoxy compound in this case is more preferably a rod-shaped compound.
  • An epoxy compound which is a disc-shaped compound, has a disc-shaped structure at least partially.
  • the disc-like structure has at least an alicyclic or aromatic ring.
  • the disk-shaped compound can form a columnar structure by forming a stacking structure by ⁇ - ⁇ interaction between molecules.
  • Angew. Chem. Int. Ed. examples thereof include the triphenylene structure described in 2012, 51, 7990-7793 or JP-A-7-306317, and the tri-substituted benzene structure described in JP-A-2007-2220 and JP-A-2010-244038.
  • a heat conductive material showing high heat conductivity can be obtained.
  • the rod-shaped compound can conduct heat only linearly (one-dimensionally), whereas the disk-shaped compound can conduct heat planarly (two-dimensionally) in the normal direction, so that the heat conduction path is It is thought that this will increase and the thermal conductivity will improve.
  • the disk-shaped compound preferably has three or more epoxy groups.
  • a cured product of a composition containing a disk-shaped 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 disk-shaped compound is preferably 8 or less, and more preferably 6 or less.
  • the disk-shaped compound examples include C.I. Destrade et al. , Mol. Crysr. Liq. Cryst. , Vol. 71, page 111 (1981); Chemical Society of Japan, Quarterly Review of Chemistry, No. 22, Chemistry of liquid crystal, Chapter 5, Chapter 10, Section 2 (1994); Kohne et al. , Angew. Chem. Soc. Chem. Comm. , Page 1794 (1985); Zhang et al. , J. Am. Chem. Soc. , Vol. 116, page 2655 (1994), and the compounds described in Japanese Patent No. 4592225 include compounds in which at least one (preferably three or more) ends are epoxy groups. Can be mentioned. Examples of the disk-shaped compound include Angew. Chem.
  • triphenylene structure described in 2012, 51, 7990-7793, and JP-A-7-306317, and the tri-substituted benzene structure described in JP-A-2007-2220 and JP-A-2010-2404038 are terminal. Examples thereof include compounds having at least one (preferably three or more) epoxy groups.
  • nDN represents an integer of 0 or more, preferably 0 to 5, and more preferably 1.
  • RDN represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group includes -O-, -O-CO-, -CO-O-, -S-, an alkylene group (preferably 1 to 10 carbon atoms), and an arylene group (the carbon number is preferably 1 to 10). 6 to 20 is preferable), or a group composed of a combination thereof is preferable, an alkylene group is more preferable, and a methylene group is more preferable.
  • Examples of other epoxy compounds include compounds in which the epoxy group is fused. Examples of such a compound include 3,4: 8,9-diepoxybicyclo [4.3.0] nonane and the like.
  • epoxy compounds include, for example, bisphenol A-type epoxy compounds, bisphenol F-type epoxy compounds, bisphenol S-type epoxy compounds, and bisphenol AD-type epoxy compounds, which are glycidyl ethers such as bisphenol A, F, S, and AD.
  • Etc . hydrogenated bisphenol A type epoxy compound, hydrogenated bisphenol AD type epoxy compound, etc .
  • phenol novolac type glycidyl ether phenol novolac type epoxy compound
  • cresol novolac type glycidyl ether cresol novolac type epoxy compound
  • bisphenol A Novolak type glycidyl ether etc .
  • Dicyclopentadiene type glycidyl ether dicyclopentadiene type epoxy compound
  • Dihydroxypentadiene type glycidyl ether dihydroxypentadiene type epoxy compound
  • benzenepolycarboxylic acid type glycidyl ester benzenepolycarboxylic) Acid-type epoxy compounds
  • trisphenol methane-type epoxy compounds Trisphenol methane-type epoxy compounds.
  • the epoxy compound may be used alone or in combination of two or more.
  • the epoxy resin is preferably formed by reacting an epoxy compound with an active hydrogen group-containing compound.
  • the active hydrogen group-containing compound is a compound having one or more (preferably two or more, more preferably 2 to 10) groups having active hydrogen (active hydrogen groups). Examples of the active hydrogen group include a hydroxyl group, a primary or secondary amino group, a mercapto group and the like, and among them, a hydroxyl group is preferable.
  • the active hydrogen group-containing compound is preferably a polyol having 2 or more hydroxyl groups (preferably 3 or more, more preferably 3 to 6).
  • the active hydrogen group-containing compound used in combination with the epoxy compound is preferably a phenol compound. That is, the composition of the present invention preferably contains an epoxy compound and a phenol compound as the resin binder or a precursor thereof.
  • the phenol compound is a compound having one or more phenolic hydroxyl groups (preferably two or more, more preferably three or more, still more preferably 3 to 6). From the viewpoint that the effect of the present invention is more excellent, examples of the phenol compound include a compound represented by the general formula (P1).
  • m1 represents an integer of 0 or more. m1 is preferably 0 to 10, more preferably 0 to 3, further preferably 0 or 1, and particularly preferably 1.
  • na and nc each independently represent an integer of 1 or more. It is preferable that na and nc are independently 1 to 4, respectively.
  • R 1 and R 6 independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, a carboxylic acid group, a boronic acid group, an aldehyde group, an alkyl group, an alkoxy group, or an alkoxycarbonyl group.
  • the alkyl group may be linear or branched.
  • the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms.
  • the alkyl group may or may not have a substituent.
  • the alkyl group portion of the alkoxy group and the alkyl group portion of the alkoxycarbonyl group are the same as those of the alkyl group.
  • R 1 and R 6 are preferably a hydrogen atom or a halogen atom, more preferably a hydrogen atom or a chlorine atom, and even more preferably a hydrogen atom.
  • R 7 represents a hydrogen atom or a hydroxyl group. If R 7 there is a plurality, R 7 where there are a plurality, may each be the same or different. If R 7 there are a plurality of R 7 there are a plurality, also preferably at least one R 7 is a hydroxyl group.
  • L x1 represents a single bond, -C (R 2 ) (R 3 )-or-CO-, and -C (R 2 ) (R 3 )-or -CO- preferable.
  • L x2 represents a single bond, -C (R 4 ) (R 5 )-or-CO-, and -C (R 4 ) (R 5 )-or-CO- is preferable.
  • R 2 ⁇ R 5 each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
  • the substituent is preferably a hydroxyl group, a phenyl group, a halogen atom, a carboxylic acid group, a boronic acid group, an aldehyde group, an alkyl group, an alkoxy group, or an alkoxycarbonyl group, and is preferably a hydroxyl group, a halogen atom, or a carboxylic acid group.
  • Boronic acid group, aldehyde group, alkyl group, alkoxy group, or alkoxycarbonyl group are more preferable.
  • the alkyl group may be linear or branched.
  • the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms.
  • the alkyl group may or may not have a substituent.
  • the alkyl group portion of the alkoxy group and the alkyl group portion of the alkoxycarbonyl group are the same as those of the alkyl group.
  • the phenyl group may or may not have a substituent, and when it has a substituent, it more preferably has 1 to 3 hydroxyl groups.
  • R 2 to R 5 are preferably a hydrogen atom or a hydroxyl group, and more preferably a hydrogen atom.
  • L x1 and Lx2 are preferably -CH 2- , -CH (OH)-, -CO-, or -CH (Ph)-independently, respectively.
  • the Ph represents a phenyl group which may have a substituent.
  • R 4 there are a plurality may each be the same or different.
  • R 5 there are a plurality the plurality of R 5 may each be the same or different.
  • Ar 1 and Ar 2 independently represent a benzene ring group or a naphthalene ring group, respectively.
  • Ar 1 and Ar 2 are preferably benzene ring groups independently of each other.
  • Q a is a hydrogen atom, an alkyl group, a phenyl group, a halogen atom, a carboxylic acid group, a boronic acid group, aldehyde group, alkoxy group or an alkoxycarbonyl group.
  • the alkyl group may be linear or branched.
  • the alkyl group preferably has 1 to 10 carbon atoms.
  • the alkyl group may or may not have a substituent.
  • the alkyl group portion of the alkoxy group and the alkyl group portion of the alkoxycarbonyl group are the same as those of the alkyl group.
  • the phenyl group may or may not have a substituent.
  • Q a is preferably bonded to the para position with respect to the hydroxyl group that the benzene ring group to which Q a is bonded may have.
  • Q a is preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
  • the alkyl group is preferably a methyl group.
  • E 1 to E 3 independently represent a single bond, -NH-, or -NR-.
  • R represents a substituent (a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms, etc.).
  • B 1 to B 3 each independently may have a substituent, and the number of carbon atoms which are ring-membered atoms is 6 or more (preferably 6 to 10). Represents a group.
  • the aromatic ring group may be an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group.
  • the aromatic ring group may be monocyclic or polycyclic.
  • l, m, and n each independently represent an integer of 0 or more (preferably 0 to 5).
  • X 1 to the l present they may each be the same or different.
  • m 2 or more
  • X 2 and m pieces present may each be the same or different.
  • n 2 or more
  • X 3 n number present may each be the same or different.
  • the total of l, m, and n is preferably 2 or more (preferably 2 to 6).
  • Each of X 1 to X 3 independently represents a group represented by the general formula (Q2).
  • D 1 represents a single bond or a divalent linking group.
  • the divalent linking group include -O-, -S-, -CO-, -NR N- , -SO 2- , an alkylene group, or a group composed of a combination thereof.
  • -NR N - in R N represents a hydrogen atom or a substituent (such as a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms).
  • the alkylene group is preferably a linear or branched alkylene group having 1 to 8 carbon atoms.
  • a 1 may have a substituent, an aromatic ring group having 2 or more (preferably 6 to 10) carbon atoms which are ring-membered atoms, or a ring which may have a substituent. It represents a cycloalkane ring group having 3 or more (preferably 6 to 10) carbon atoms which are member atoms.
  • the aromatic ring group may be an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group.
  • the aromatic ring group and the cycloalkane ring group may be monocyclic or polycyclic.
  • Q and Y 1 are independently monovalent groups having an aldehyde group, a boronic acid group, a hydroxyl group and an epoxy group, an amino group, a thiol group, a carboxylic acid group, and a monovalent group having a carboxylic acid anhydride group.
  • at least one (preferably 2 to 6) of the total sum of Q and Y 1 existing in the general formula (P2) is an aromatic ring group (B 1 to B 3 or an aromatic ring group). It is a hydroxyl group that directly binds to a certain A 1).
  • p represents an integer of 0 or more (preferably 0 to 2).
  • q represents an integer of 0 to 2.
  • P2 when a plurality of groups represented by the same reference numeral are present, the plurality of groups represented by the same reference numeral may be the same or different.
  • l is not less than 1, if at least one of X 1 is a hydroxyl group, and atoms in B 1 in which X 1 is the hydroxyl group is directly bonded, and atom in B 1 that E 1 is bonded directly Are preferably not adjacent to each other.
  • n is not less than 1, if at least one of X 3 is a hydroxyl group, and atoms in B 3 that X 3 is the hydroxyl group is directly bonded, the atom in B 3 that E 3 are attached directly, It is preferable that they are not adjacent to each other.
  • phenol compounds include, for example, benzene polyols such as benzenetriol, biphenylaralkyl-type phenol resins, phenol novolac resins, cresol novolac resins, aromatic hydrocarbon formaldehyde resin-modified phenol resins, dicyclopentadienephenol-added resins, and phenols.
  • benzene polyols such as benzenetriol, biphenylaralkyl-type phenol resins, phenol novolac resins, cresol novolac resins, aromatic hydrocarbon formaldehyde resin-modified phenol resins, dicyclopentadienephenol-added resins, and phenols.
  • Aralkyl resin polyhydric phenol novolac resin synthesized from polyhydric hydroxy compound and formaldehyde, naphthol aralkyl resin, trimethylolmethane resin, tetraphenylol ethane resin, naphthol novolac resin, naphthol phenol co-condensed novolak resin, naphthol cresol co-condensation Novolak resin, biphenyl-modified phenol resin, biphenyl-modified naphthol resin, aminotriazine-modified phenol resin, alkoxy group-containing aromatic ring-modified novolak resin and the like are also preferable.
  • the lower limit of the hydroxyl group content of the phenol compound is preferably 3.0 mmol / g or more, more preferably 7.0 mmol / g or more.
  • the upper limit is preferably 25.0 mmol / g or less, more preferably 20.0 mmol / g or less.
  • the hydroxyl group content is intended to be the number of hydroxyl groups (preferably phenolic hydroxyl groups) possessed by 1 g of the phenol compound.
  • the phenol compound may have an active hydrogen-containing group (carboxylic acid group or the like) capable of polymerizing with the epoxy compound.
  • the lower limit of the active hydrogen content of the phenol compound (total content of hydrogen atoms in hydroxyl groups, carboxylic acid groups, etc.) is preferably 3.0 mmol / g or more, and more preferably 7.0 mmol / g or more.
  • the upper limit is preferably 25.0 mmol / g or less, more preferably 20.0 mmol / g or less.
  • the content of the active hydrogen is intended to be the number of active hydrogen atoms contained in 1 g of the phenol compound.
  • the upper limit of the molecular weight of the phenol compound is preferably 600 or less, more preferably 500 or less, further preferably 450 or less, and particularly preferably 400 or less.
  • the lower limit is preferably 110 or more, and more preferably 300 or more.
  • the phenol compound may be used alone or in combination of two or more.
  • the ratio of the content of the epoxy compound to the content of the active hydrogen group-containing compound is the epoxy group of the epoxy compound and the active hydrogen group-containing compound.
  • the equivalent ratio (“number of epoxy groups” / “number of active hydrogen groups”) with the active hydrogen groups (preferably hydroxyl groups, more preferably phenolic hydroxyl groups) is preferably 30/70 to 70/30. , 40/60 to 60/40, more preferably 45/55 to 55/45.
  • the total content of the epoxy compound and the active hydrogen group-containing compound is preferably 20 to 100% by volume with respect to the total binder component. 60 to 100% by volume is more preferable, and 90 to 100% by volume is further preferable.
  • the viscosity (also referred to as "viscosity X") of the binder component (for example, a mixture thereof when the binder component is composed of an epoxy compound and a phenol compound) at 120 ° C. is preferably 10 Pa ⁇ s or less. More preferably 1 Pa ⁇ s or less.
  • the lower limit of the viscosity X is, for example, 0.001 Pa ⁇ s or more.
  • the equivalent ratio of the hydroxyl group contained in the phenol compound to the epoxy group contained in the phenol compound and the epoxy compound is 1. It is also preferable that the composition T blended in the above-mentioned viscosity range is satisfied.
  • the binder component contains two or more kinds of phenol compounds
  • the composition T also contains two or more kinds of phenol compounds. In this case, the composition ratio of the two or more phenol compounds contained in the composition T is the same as the composition ratio of the two or more phenol compounds in the binder component. The same applies when the binder component contains two or more kinds of epoxy compounds.
  • the viscosity X and the viscosity of the composition T are measured in the range of 100 to 180 ° C. using RheoStress RS6000 (manufactured by Eiko Seiki Co., Ltd.), and the value obtained by reading the viscosity at 120 ° C. is adopted.
  • the temperature rise rate is 3 ° C./min, and the shear rate is 10 (1 / s).
  • the content of the binder component in the composition is preferably 5 to 90% by volume, more preferably 10 to 50% by volume, still more preferably 20 to 45% by volume, based on the total solid content of the composition.
  • the composition may further contain a curing accelerator.
  • a curing accelerator for forming the resin binder from the precursor of the resin binder.
  • the type of curing accelerator to be used may be appropriately determined in consideration of the type of precursor of the resin binder and the like. Examples of the curing accelerator include triphenylphosphine, a boron trifluoride amine complex, and the compounds described in paragraph 0052 of JP2012-67225A.
  • 2-methylimidazole (trade name; 2MZ), 2-undecylimidazole (trade name: C11-Z), 2-heptadecylimidazole (trade name: C17Z), 1,2-dimethylimidazole (trade name).
  • triarylphosphine-based curing accelerator the compound described in paragraph 0052 of JP-A-2004-43405 is also mentioned.
  • Examples of the phosphorus-based curing accelerator in which triphenylborane is added to triarylphosphine include the compounds described in paragraph 0024 of JP-A-2014-5382.
  • the curing accelerator may be used alone or in combination of two or more.
  • the content of the curing accelerator is preferably 0.01 to 10% by volume, more preferably 0.10 to 5% by volume, based on the total amount of the epoxy compound.
  • the composition may further contain a solvent.
  • the type of solvent is not particularly limited, and an organic solvent is preferable.
  • the organic solvent include cyclopentanone, cyclohexanone, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, dichloromethane, tetrahydrofuran and the like.
  • the content of the solvent is preferably such that the solid content concentration of the composition is 20 to 90% by volume, more preferably 30 to 80% by volume, and 40 to 60% by volume. Is more preferable.
  • the composition may contain other components other than those described above.
  • Other components include, for example, a dispersant, an inorganic substance other than the boron nitride particles of the present invention (may be boron nitride particles that do not correspond to the boron nitride particles of the present invention), the boron nitride particles of the present invention, and the boron nitride particles of the present invention.
  • examples thereof include a surface modifier that modifies the surface of an inorganic substance other than the above, and a polymerization initiator (photopolymerization initiator, thermal polymerization initiator, etc.).
  • the method for producing the composition is not particularly limited, and a known method can be adopted.
  • the above-mentioned various components can be mixed and produced.
  • various components may be mixed all at once or sequentially.
  • the method of mixing the components is not particularly limited, and a known method can be used.
  • the mixing device used for mixing is preferably a liquid disperser, for example, a stirrer such as a rotating revolution mixer or a high-speed rotary shear type stirrer, a colloid mill, a roll mill, a high-pressure injection disperser, an ultrasonic disperser, a bead mill, etc. And a homogenizer.
  • the mixing device may be used alone or in combination of two or more. Degassing may be performed before, after, and / or at the same time as mixing.
  • the composition of the present invention is cured to obtain a heat conductive material.
  • the curing method of the composition is not particularly limited, but a thermosetting reaction is preferable.
  • the heating temperature during the thermosetting reaction is not particularly limited. For example, it may be appropriately selected in the range of 50 to 250 ° C. Further, when the thermosetting reaction is carried out, heat treatments having different temperatures may be carried out a plurality of times.
  • the curing treatment is preferably performed on a film-like or sheet-like composition. Specifically, for example, the composition may be applied to form a film and a curing reaction may be carried out. When performing the curing treatment, it is preferable to apply the composition on the substrate to form a coating film and then cure.
  • a different base material may be brought into contact with the coating film formed on the base material, and then the curing treatment may be performed.
  • the cured product (heat conductive material) obtained after curing may or may not be separated from one or both of the substrates.
  • the composition may be applied on different substrates to form coating films, and the curing treatment may be performed in a state where the obtained coating films are in contact with each other.
  • the cured product (heat conductive material) obtained after curing may or may not be separated from one or both of the substrates.
  • press working may be performed.
  • the press used for press working is not limited, and for example, a flat plate press or a roll press may be used.
  • a base material with a coating film obtained by forming a coating film on the base material is sandwiched between a pair of rolls in which two rolls face each other, and the above pair of rolls is used. It is preferable to apply pressure in the film thickness direction of the coating film-coated substrate while rotating the coating film-coated substrate.
  • the base material may be present on only one side of the coating film, or the base material may be present on both sides of the coating film.
  • the base material with a coating film may be passed through the roll press only once or may be passed a plurality of times. Only one of the treatment by the flat plate press and the treatment by the roll press may be carried out, or both may be carried out.
  • the curing treatment may be completed when the composition is in a semi-cured state.
  • the heat conductive material of the present invention in a semi-cured state may be arranged so as to be in contact with the device or the like to be used, and then further cured by heating or the like to be finally cured. It is also preferable that the device and the heat conductive material of the present invention are adhered to each other by heating or the like during the main curing.
  • heat conductive materials including curing reaction refer to "High heat conductive composite material" (CMC Publishing, by Yutaka Takezawa).
  • the shape of the heat conductive material is not particularly limited, and can be molded into various shapes depending on the application.
  • a typical shape of the molded heat conductive material is, for example, a sheet shape. That is, the heat conductive material of the present invention is preferably a heat conductive sheet.
  • the thermal conductivity of the thermally conductive material of the present invention may be anisotropic or isotropic.
  • the heat conductive material is preferably insulating (electrically insulating).
  • the composition of the present invention is preferably a thermally conductive insulating composition.
  • the volume resistivity of the heat conductive material at 23 ° C. and 65% relative humidity is preferably 10 10 ⁇ ⁇ cm or more, more preferably 10 12 ⁇ ⁇ cm or more, and even more preferably 10 14 ⁇ ⁇ cm or more.
  • the upper limit is not particularly limited, but is usually 10 18 ⁇ ⁇ cm or less.
  • the heat conductive material can be used as a heat radiating material such as a heat radiating sheet, and can be used for heat radiating applications of various devices. More specifically, a device with a heat conductive layer can be produced by arranging a heat conductive layer containing the heat conductive material of the present invention on the device, and heat generated from the device can be efficiently dissipated by the heat conductive layer. Since the heat conductive material has sufficient heat conductivity and high heat resistance, it is used for heat dissipation of power semiconductor devices used in various electric devices such as personal computers, general home appliances, and automobiles. Are suitable.
  • the heat conductive material has sufficient heat conductivity even in a semi-cured state, heat dissipation is arranged in a part where it is difficult for light for photocuring to reach, such as a gap between members of various devices. It can also be used as a material. In addition, since it has excellent adhesiveness, it can be used as an adhesive having thermal conductivity.
  • the heat conductive material may be used in combination with other members other than the members formed from the present composition.
  • the sheet-shaped heat conductive material heat conductive sheet
  • the sheet-shaped support include a plastic film, a metal film, and a glass plate.
  • the material of the plastic film include polyester such as polyethylene terephthalate (PET), polycarbonate, acrylic resin, epoxy resin, polyurethane, polyamide, polyolefin, cellulose derivative, and silicone.
  • PET polyethylene terephthalate
  • acrylic resin epoxy resin
  • polyurethane polyamide
  • polyolefin polyamide
  • cellulose derivative polyurethane
  • silicone silicone
  • the metal film include a copper film.
  • Boron Nitride Particles Boron nitride particles used in each Example or Comparative Example were prepared by the methods shown below.
  • Boron nitride particles used in each Example or Comparative Example were produced by subjecting the following materials (boron nitride, both commercially available products) to the treatments described below. Alternatively, the material itself shown below was used as boron nitride particles in a comparative example.
  • -Boron nitride A (average particle size: 42 ⁇ m, shape: aggregated, specific surface area: 2 m 2 / g)
  • -Boron nitride B (average particle size: 20 ⁇ m, shape: aggregated, specific surface area: 4 m 2 / g)
  • -Boron nitride C (average particle size: 45 ⁇ m, shape: flat plate, specific surface area: 0.5 m 2 / g)
  • Treatment was performed on boron nitride (one of the above-mentioned boron nitrides A to C) under any of the following treatment conditions. Regardless of the treatment conditions, the average particle size, shape, and specific surface area of the produced boron nitride particles were not substantially changed from those of the boron nitride before the treatment.
  • ⁇ Vacuum plasma processing 1 (processing intensity 300W)> Vacuum plasma treatment (gas type: O 2 , pressure: 30 Pa, flow rate: 10 sccm,) for 150 g of boron nitride using "YHS-D ⁇ S" manufactured by Kaoru Semiconductor Co., Ltd. for the treatment time shown in the table below. Output: 300W) was performed.
  • Vacuum plasma processing 2 (processing intensity 500W)> Vacuum plasma treatment (gas type: O 2 , pressure: 30 Pa, output: 500 W) was performed on 15 g of boron nitride using "Plaza Cleaner PDC210" manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd. The boron nitride to be treated was agitated every 5 minutes of the vacuum plasma treatment, and the vacuum plasma treatment was performed until the total treatment time reached the treatment time shown in the table shown in the subsequent stage.
  • the table shown in the latter part shows the characteristics of the boron nitride particles used in each Example or Comparative Example.
  • composition composition for forming a heat conductive material
  • composition for forming a heat conductive material was prepared using the above-mentioned boron nitride particles. The features of the composition and the test methods carried out using the composition are shown below.
  • Binder resin or its precursor (binder component) used in Examples and Comparative Examples is shown below.
  • the following A-1 and A-2 correspond to epoxy compounds, and B-1 and B-2 correspond to phenol compounds.
  • PPh 3 triphenylphosphine
  • composition A mixture obtained by blending the combinations of the binder components (binder resin or its precursor) shown in the table below in equivalent amounts (the number of epoxy groups of the epoxy compound in the system equal to the number of hydroxyl groups of the phenol compound). Prepared. After mixing the above mixture, solvent, and curing accelerator in this order, boron nitride particles were added to obtain a mixed solution. The obtained mixed solution is treated with a rotation / revolution mixer (manufactured by THINKY, Awatori Rentaro ARE-310) for 5 minutes to obtain a composition (composition for forming a heat conductive material) of each Example or each Comparative Example. It was.
  • a rotation / revolution mixer manufactured by THINKY, Awatori Rentaro ARE-310
  • the amount of the solvent added was such that the solid content concentration of the composition was 42.5% by volume.
  • the amount of the curing accelerator added was such that the content of the curing accelerator in the composition was 3% by volume with respect to the content of the epoxy compound.
  • the total content of the binder component (epoxy compound and phenol compound) and the curing accelerator in the composition is derived from the binder component and the curing accelerator with respect to the total volume of the heat conductive material (heat conductive sheet) to be formed.
  • the total content (% by volume) of the components was adjusted to be 37.0% by volume.
  • the total content (volume%) of the binder component and the curing accelerator with respect to the total solid content in the composition is the binder component and the curing accelerator with respect to the total volume of the heat conductive material (heat conductive sheet) to be formed. It is substantially the same as the total content (% by volume) of the components derived from.
  • the content of the boron nitride particles in the composition is adjusted so that the content (% by volume) of the boron nitride particles with respect to the total volume of the heat conductive material (heat conductive sheet) to be formed is 63.0% by volume. did.
  • the content (% by volume) of the boron nitride particles with respect to the total solid content in the composition is the content (% by volume) of the boron nitride particles with respect to the total volume of the heat conductive material (heat conductive sheet) to be formed. , Substantially the same.
  • each Example or each Comparative Example having the formulation shown in the table shown in the latter part was uniformly applied onto the release surface of the release-treated polyester film, and left at 120 ° C. for 5 minutes. To obtain a coating film. A new polyester film is further laminated on the coating film of the film with a coating film thus obtained so that the release surfaces face each other to form a "polyester film-coating film-polyester film" configuration. A laminate having was obtained. The laminate was roll-pressed. The laminate after the roll press was treated with a hot press under air (hot plate temperature 180 ° C., pressure 20 MPa for 5 minutes, and then further treated at normal pressure at 180 ° C. for 90 minutes).
  • a hot press under air hot plate temperature 180 ° C., pressure 20 MPa for 5 minutes
  • the polyester films on both sides of the laminate were peeled off to obtain a heat conductive sheet (cured coating film, average film thickness 200 ⁇ m).
  • Thermal conductivity evaluation was carried out using each heat conductive sheet (heat conductive material) obtained by using each composition.
  • the thermal conductivity was measured by the following method, and the thermal conductivity was evaluated according to the following criteria.
  • the measured thermal conductivity was classified according to the following criteria, and the thermal conductivity in the in-plane direction was evaluated. "A”: 40 W / m ⁇ K or more "B”: less than 40 W / m ⁇ K
  • each Example or each Comparative Example having the formulation shown in the table shown in the latter part was uniformly applied onto the release surface of the release-treated polyester film, and left at 120 ° C. for 5 minutes. To obtain a coating film. A new polyester film is further laminated on the coating film of the film with a coating film thus obtained so that the release surfaces face each other to form a "polyester film-coating film-polyester film” configuration. A laminate having was obtained. The laminate was roll-pressed.
  • the polyester film is peeled off from both sides of the laminate after roll pressing, the remaining coating film is sandwiched between an aluminum plate and a copper foil, and heat pressed under air (hot plate temperature 180 ° C., pressure 20 MPa for 5 minutes, and then). Further, it was treated at 180 ° C. for 90 minutes under normal pressure to obtain an aluminum base substrate with a copper foil.
  • the aluminum base substrate with copper foil is a test body in which a copper foil and an aluminum base substrate are bonded to each other via a heat conductive sheet layer (cured coating film, average thickness of 200 ⁇ m).
  • Table 1 shows the characteristics of the boron nitride particles and the characteristics of the composition in the examples or comparative examples in which the thermal conductivity in the film thickness direction was measured in the measurement of the thermal conductivity of the heat conductive material (heat conductive sheet).
  • Table 2 shows the characteristics of the boron nitride particles and the characteristics of the composition in the examples or comparative examples in which the thermal conductivity in the in-plane direction was measured in the measurement of the thermal conductivity of the heat conductive material (heat conductive sheet).
  • test results are shown.
  • the "Boron Nitride Treatment Conditions” column indicates what kind of treatment was performed on the boron nitride used as the material.
  • the description of "vacuum P1" in the “treatment conditions” column indicates that the vacuum plasma treatment 1 has been performed.
  • the description of “vacuum P2” indicates that the vacuum plasma treatment 2 has been performed.
  • the description of "atmospheric pressure P” indicates that the atmospheric pressure plasma treatment was performed.
  • underwater P indicates that the underwater plasma treatment was performed.
  • the description of "firing” indicates that the firing process has been performed.
  • the description of "untreated” indicates that the boron nitride shown as the material was used as it is as the boron nitride particles without any treatment.
  • the "Parameters of Boron Nitride Particles” column shows the characteristics of the boron nitride particles used in the preparation of the composition of each Example or Comparative Example.
  • the "XPS O / B ratio” column shows the atomic concentration ratio of the oxygen atom concentration to the boron atom concentration detected by analyzing the surface of the boron nitride particles by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy).
  • the "XRD peak ratio” column shows the D value obtained by the above formula (1).
  • the "Binder component” column shows the types of epoxy compounds and phenol compounds used in the preparation of the compositions of each Example or Comparative Example, and the viscosity X of the binder component (viscosity X is as described above).
  • the obtained heat conductive material (heat conductive sheet) was too brittle to evaluate the peel strength.
  • the heat conductive sheet could not be formed.
  • the silicon atom concentration on the surface of the boron nitride particles was below the detection limit in any of the boron nitride particles used to prepare the compositions of each Example or Comparative Example. That is, the atomic concentration ratio (oxygen atom concentration / silicon atom concentration) of the silicon atom concentration to the boron atom concentration on the surface of the boron nitride particles is any of the boron nitride particles used in the preparation of the composition of each Example or Comparative Example. Also, it is 0.001 or less.

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Abstract

本発明は、熱伝導性及びピール強度に優れた熱伝導材料の作製に用いることができる窒化ホウ素粒子を提供する。また、上記窒化ホウ素粒子に関する、熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料、熱伝導シート、及び、熱伝導層付きデバイスを提供する。本発明の窒化ホウ素粒子は、X線光電子分光分析により検出される、表面における、ホウ素原子濃度に対する酸素原子濃度の原子濃度比が、0.12以上であり、かつ、下記式(1)で求められるD値が、0.010以下である。 式(1):D値 = B(OH)(002)/BN(002) B(OH)(002):X線回折により測定される三斜晶系の空間群を有する水酸化ホウ素の(002)面に由来するピーク強度 BN(002):X線回折により測定される六方晶系の空間群を有する窒化ホウ素の(002)面に由来するピーク強度

Description

窒化ホウ素粒子、熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料、熱伝導シート、熱伝導層付きデバイス
 本発明は、窒化ホウ素粒子、熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料、熱伝導シート、及び、熱伝導層付きデバイスに関する。
 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。
 また、このような熱伝導材料の熱伝導材料を向上させるために窒化ホウ素粒子が用いられる場合がある。
 例えば、特許文献1には「窒化硼素を酸化雰囲気中で加熱して、1重量%以上40重量%以下重量増加させたことを特徴とする充填材(請求項1)」が開示されている。
特開平09-012771号公報
 本発明者らは、特許文献1に記載された窒化硼素を用いた熱伝導材料について検討したところ、主に熱伝導性について改善の余地があることを知見した。
 また、熱伝導材料は、熱を移動させる対象物(被着材)と接着させた際に、ピール(剥離)強度が十分に高くなることも求められている。
 そこで、本発明は、熱伝導性及びピール強度に優れた熱伝導材料の作製に用いることができる窒化ホウ素粒子を提供することを課題とする。また、上記窒化ホウ素粒子に関する、熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料、熱伝導シート、及び、熱伝導層付きデバイスを提供することも課題とする。
 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。
 〔1〕
 X線光電子分光分析により検出される、表面における、ホウ素原子濃度に対する酸素原子濃度の原子濃度比が、0.12以上であり、かつ、
 下記式(1)で求められるD値が、0.010以下である、窒化ホウ素粒子。
 式(1):D値 = B(OH)(002)/BN(002)
  B(OH)(002):X線回折により測定される三斜晶系の空間群を有する水酸化ホウ素の(002)面に由来するピーク強度
  BN(002):X線回折により測定される六方晶系の空間群を有する窒化ホウ素の(002)面に由来するピーク強度
 〔2〕
 上記D値が、0.005以下である、〔1〕に記載の窒化ホウ素粒子。
 〔3〕
 上記原子濃度比が、0.15以上である、〔1〕又は〔2〕に記載の窒化ホウ素粒子。
 〔4〕
 上記原子濃度比が、0.25以下である、〔1〕~〔3〕のいずれかに記載の窒化ホウ素粒子。
 〔5〕
 平均粒径が、40μm以上である、〔1〕~〔4〕のいずれかに記載の窒化ホウ素粒子。
 〔6〕
 凝集状の粒子である、〔1〕~〔5〕のいずれかに記載の窒化ホウ素粒子。
 〔7〕
 窒化ホウ素に対して酸素プラズマ処理が施されてなる、〔1〕~〔6〕のいずれかに記載の窒化ホウ素粒子。
 〔8〕
 〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の窒化ホウ素粒子と、樹脂バインダー又はその前駆体と、を含む、熱伝導材料形成用組成物。
 〔9〕
 上記樹脂バインダー又はその前駆体が、エポキシ化合物を含む、〔8〕に記載の熱伝導材料形成用組成物。
 〔10〕
 上記樹脂バインダー又はその前駆体が、エポキシ化合物及びフェノール化合物を含む、〔8〕又は〔9〕に記載の熱伝導材料形成用組成物。
 〔11〕
 〔8〕~〔10〕のいずれかに記載の熱伝導材料形成用組成物を硬化して得られる、熱伝導材料。
 〔12〕
 〔11〕に記載の熱伝導材料からなる、熱伝導シート。
 〔13〕
 デバイスと、上記デバイス上に配置された〔12〕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。
 そこで、本発明は、熱伝導性及びピール強度に優れた熱伝導材料の作製に用いることができる窒化ホウ素粒子を提供できる。また、上記窒化ホウ素粒子に関する、熱伝導材料形成用組成物、熱伝導材料、熱伝導シート、及び、熱伝導層付きデバイスを提供できる。
 以下、本発明の窒化ホウ素粒子、及び、熱伝導材料形成用組成物について詳細に説明する。
 以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされる場合があるが、本発明はそのような実施態様に制限されない。
 なお、本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
 また、本明細書において、「(メタ)アクリロイル基」との記載は、「アクリロイル基及びメタクリロイル基のいずれか一方又は双方」の意味を表す。また、「(メタ)アクリルアミド基」との記載は、「アクリルアミド基及びメタクリルアミド基のいずれか一方又は双方」の意味を表す。
 本明細書において、酸無水物基は、1価の基であってもよく、2価の基であってもよい。なお、酸無水物基が1価の基を表す場合、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリット酸、及び、無水トリメリット酸等の酸無水物から任意の水素原子を除いて得られる置換基が挙げられる。また、酸無水物基が2価の基を表す場合、*-CO-O-CO-*で表される基を意図する(*は結合位置を表す)。
 なお、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)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個、又は、2個以上が挙げられる。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。
 置換基群Y:
 ハロゲン原子(-F、-Br、-Cl、-I等)、水酸基、アミノ基、カルボン酸基及びその共役塩基基、無水カルボン酸基、シアネートエステル基、不飽和重合性基、エポキシ基、オキセタニル基、アジリジニル基、チオール基、イソシアネート基、チオイソシアネート基、アルデヒド基、アルコキシ基、アリーロキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルジチオ基、アリールジチオ基、N-アルキルアミノ基、N,N-ジアルキルアミノ基、N-アリールアミノ基、N,N-ジアリールアミノ基、N-アルキル-N-アリールアミノ基、アシルオキシ基、カルバモイルオキシ基、N-アルキルカルバモイルオキシ基、N-アリールカルバモイルオキシ基、N,N-ジアルキルカルバモイルオキシ基、N,N-ジアリールカルバモイルオキシ基、N-アルキル-N-アリールカルバモイルオキシ基、アルキルスルホキシ基、アリールスルホキシ基、アシルチオ基、アシルアミノ基、N-アルキルアシルアミノ基、N-アリールアシルアミノ基、ウレイド基、N’-アルキルウレイド基、N’,N’-ジアルキルウレイド基、N’-アリールウレイド基、N’,N’-ジアリールウレイド基、N’-アルキル-N’-アリールウレイド基、N-アルキルウレイド基、N-アリールウレイド基、N’-アルキル-N-アルキルウレイド基、N’-アルキル-N-アリールウレイド基、N’,N’-ジアルキル-N-アルキルウレイド基、N’,N’-ジアルキル-N-アリールウレイド基、N’-アリール-N-アルキルウレイド基、N’-アリール-N-アリールウレイド基、N’,N’-ジアリール-N-アルキルウレイド基、N’,N’-ジアリール-N-アリールウレイド基、N’-アルキル-N’-アリール-N-アルキルウレイド基、N’-アルキル-N’-アリール-N-アリールウレイド基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリーロキシカルボニルアミノ基、N-アルキル-N-アルコキシカルボニルアミノ基、N-アルキル-N-アリーロキシカルボニルアミノ基、N-アリール-N-アルコキシカルボニルアミノ基、N-アリール-N-アリーロキシカルボニルアミノ基、ホルミル基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリーロキシカルボニル基、カルバモイル基、N-アルキルカルバモイル基、N,N-ジアルキルカルバモイル基、N-アリールカルバモイル基、N,N-ジアリールカルバモイル基、N-アルキル-N-アリールカルバモイル基、アルキルスルフィニル基、アリールスルフィニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホ基(-SOH)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(-SONHSO(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(-SONHSO(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(-CONHSO(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(-CONHSO(aryl))及びその共役塩基基、アルコキシシリル基(-Si(Oalkyl))、アリーロキシシリル基(-Si(Oaryl))、ヒドロキシシリル基(-Si(OH))及びその共役塩基基、ホスホノ基(-PO)及びその共役塩基基、ジアルキルホスホノ基(-PO(alkyl))、ジアリールホスホノ基(-PO(aryl))、アルキルアリールホスホノ基(-PO(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノ基(-POH(alkyl))及びその共役塩基基、モノアリールホスホノ基(-POH(aryl))及びその共役塩基基、ホスホノオキシ基(-OPO)及びその共役塩基基、ジアルキルホスホノオキシ基(-OPO(alkyl))、ジアリールホスホノオキシ基(-OPO(aryl))、アルキルアリールホスホノオキシ基(-OPO(alkyl)(aryl))、モノアルキルホスホノオキシ基(-OPOH(alkyl))及びその共役塩基基、モノアリールホスホノオキシ基(-OPOH(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もよい。
[窒化ホウ素粒子]
 本発明の窒化ホウ素粒子は、X線光電子分光分析により検出される、表面における、ホウ素原子濃度に対する酸素原子濃度の原子濃度比が、0.12以上であり、かつ、後述の式(1)で求められるD値が、0.010以下である。
 このような構成をとること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。
 窒化ホウ素は、熱伝導性に優れるものの、樹脂バインダーとの密着性が不十分である場合が多い。そのため、通常の窒化ホウ素粒子と樹脂バインダーとを含む熱伝導材料では、樹脂バインダーと窒化ホウ素粒子との間の密着性が不十分であることに起因して熱伝導材料自体の破断(凝集破壊)が生じやすく、所望のピール強度を実現することが困難であった。このような問題は、窒化ホウ素粒子の平均粒径が大きくなるほど顕著であった。
 このような問題を解決するために、例えば、窒化ホウ素粒子に、酸化雰囲気中で加熱する等の表面改質処理を施して、窒化ホウ素粒子の表面に酸素原子を導入することで、窒化ホウ素粒子と樹脂バインダーとの密着性の改善が試みられることもあった。
 一方で、このような表面改質処理が施された窒化ホウ素粒子を用いても、却って、得られる熱伝導材料のピール強度及び/又は熱伝導性等に劣化が生じる場合も多いことを本発明者らは知見した。本発明者らは、この現象は、表面改質処理を経ることで、窒化ホウ素粒子の表面に水酸化ホウ素が形成され、このような水酸化ホウ素が窒化ホウ素粒子の強度及び熱伝導性に悪影響を与えていることによると推測した。
 そこで、本発明の窒化ホウ素粒子は、窒化ホウ素粒子中の水酸化ホウ素含有量に着目し、X線回折により測定される六方晶系の空間群を有する窒化ホウ素の(002)面に由来するピーク強度に対する、X線回折により測定される三斜晶系の空間群を有する水酸化ホウ素の(002)面に由来するピーク強度の比が所定値以下であるべきことを規定している。このような規定によって、本発明の窒化ホウ素粒子を用いて作製される熱伝導材料の、優れた熱伝導性が実現されていると推測している。
 更に、上記規定に加えて、本発明の窒化ホウ素粒子は、X線光電子分光分析により検出される、表面における、ホウ素原子濃度に対する酸素原子濃度の原子濃度比が所定値以上であるべきことを規定している。このような規定によって、本発明の窒化ホウ素粒子を用いて作製される熱伝導材料の、優れたピール強度が実現されていると推測している。
 本発明において、窒化ホウ素粒子は、実質的に窒化ホウ素(BN)のみからなる粒子であればよい。例えば、窒化ホウ素粒子中の窒化ホウ素の含有量は、窒化ホウ素粒子の全質量に対して、90質量%以上が好ましく、95質量%以上がより好ましく、99質量%以上が更に好ましい。上記含有量上限は、特に制限されないが、例えば、100質量%未満である。
 本発明の窒化ホウ素粒子の形状は、特に制限されず、鱗片状、平板状、米粒状、球形状、立方体状、紡錘形状、及び、不定形状のいずれであってもよい。また、窒化ホウ素粒子は、これらの形状の微粒子が凝集して形成する、凝集状の粒子(二次粒子)であってもよい。
 凝集状の粒子は、全体として、例えば、球形であってもよく不定形であってもよい。
 中でも、窒化ホウ素粒子は、凝集状の粒子であることが好ましい。
 本発明の窒化ホウ素粒子の大きさ(窒化ホウ素粒子が二次粒子である場合、二次粒子としての大きさ)は特に制限されない。中でも、窒化ホウ素粒子の分散性がより優れる点で、窒化ホウ素粒子の平均粒径は100μm以下が好ましく、80μm以下がより好ましく、60μm以下が更に好ましい。下限は特に制限されないが、取り扱い性及び/又は熱伝導性の点で、500nm以上が好ましく、10μm以上がより好ましく、20μm以上が更に好ましく、40μm以上が特に好ましい。
 窒化ホウ素粒子の平均粒径は、電子顕微鏡を用いて、100個の窒化ホウ素を無作為に選択して、それぞれの窒化ホウ素粒子の粒径(長径)を測定し、それらを算術平均して求める。
 また、市販の窒化ホウ素に所定の処理を施して、本発明の窒化ホウ素粒子を得る場合において、処理の前後で粒子の平均粒径に有意な変化が生じないと認められる場合は、市販の窒化ホウ素の平均粒径のカタログ値を、窒化ホウ素粒子の平均粒径として採用してもよい。
 本発明の窒化ホウ素粒子の比表面積は、0.1~25.0m/gが好ましく、1.0~10.0m/gがより好ましく、1.3~6.0m/gが更に好ましい。
 本明細書において、窒化ホウ素粒子の比表面積は、BET法によって求められるBET比表面積である。
 本発明の窒化ホウ素粒子に対するX線光電子分光分析により検出される、窒化ホウ素粒子の表面における、ホウ素原子濃度に対する酸素原子濃度の原子濃度比(酸素原子濃度(原子%)/ホウ素原子濃度(原子%))は、0.12以上であり、0.15以上が好ましく、0.20以上がより好ましい。上記原子濃度比の上限は特に制限されず、例えば、0.25以下である。
 また、本発明の窒化ホウ素粒子に対するX線光電子分光分析により検出される、窒化ホウ素粒子の表面における、ホウ素原子濃度に対するケイ素原子濃度の原子濃度比(ケイ素原子濃度(原子%)/ホウ素原子濃度(原子%))は、例えば、0~0.001である。窒化ホウ素粒子の表面におけるケイ素原子濃度が検出限界未満であってもよい。
 窒化ホウ素粒子の表面における上記原子濃度比は以下のように測定される。
 すなわち、窒化ホウ素粒子をX線光電子分光装置(XPS)(Ulvac-PHI社製:Versa Probe II)により測定する。詳細な測定条件としては、X線源として、モノクロAl(管電圧;15kV)を使い、分析面積は300μm×300μmとする。測定により得られた、酸素原子、窒素原子、ホウ素原子、ケイ素原子、及び、炭素原子のピーク面積値をそれぞれの元素の感度係数で補正する。補正した、酸素原子、窒素原子、ホウ素原子、ケイ素原子、及び、炭素原子の総量に対する、酸素原子の原子数の比率、ホウ素原子の原子数の比率、及び、ケイ素原子の原子数の比率、を求める。求められた、酸素原子の原子数の比率、ホウ素原子の原子数の比率、及び、ケイ素原子の原子数の比率に基づいて、上記原子濃度比が計算できる。
 測定により得られた、酸素原子、窒素原子、ホウ素原子、ケイ素原子、及び、炭素原子のピーク面積値にそれぞれの元素の感度係数で補正する方法は、具体的には、酸素原子に対しては、528eVから538eVのピーク面積値を、酸素原子に対する感度係数0.733で除し、窒素原子に対しては、394eVから403eVのピーク面積値を、窒素原子に対する感度係数0.499で除し、ホウ素原子に対しては、187eVから196eVのピーク面積値を、ホウ素原子に対する感度係数0.171で除し、ケイ素原子に対しては、98Vから108eVのピーク面積値を、ケイ素原子に対する感度係数0.368で除し、炭素原子に対しては、282eVから290eVのピーク面積値を、炭素原子に対する感度係数0.314で除す。
 本発明の窒化ホウ素粒子は、下記式(1)で求められるD値が、0.010以下であり、0.005以下が好ましい。上記D値の下限は特に制限されず、例えば、0以上である。
 式(1):D値 = B(OH)(002)/BN(002)
  B(OH)(002):X線回折により測定される三斜晶系の空間群を有する水酸化ホウ素の(002)面に由来するピーク強度
  BN(002):X線回折により測定される六方晶系の空間群を有する窒化ホウ素の(002)面に由来するピーク強度
 市場で流通する通常の粉末状の窒化ホウ素は、本発明の窒化ホウ素粒子の要件として規定する上記原子濃度比及び/又はD値の範囲を満たさない。特に、通常の窒化ホウ素は、上記原子濃度比が所定の範囲未満であることが多い。
 本発明の窒化ホウ素粒子を得るには、例えば、市場で流通する粉末状の窒化ホウ素(特に、上記原子濃度比が所定の範囲未満である窒化ホウ素)に対して、適切な処理を施し、D値が所定の範囲を超過しないようにしながら、粉末状の窒化ホウ素の表面に酸素原子を導入する方法が挙げられる。
 上記処理の具体的な方法については所定の窒化ホウ素粒子を得ることができるのであれば特に制限されず、中でも、プラズマ処理が好ましい。
 つまり、本発明の窒化ホウ素粒子は、窒化ホウ素(好ましくは粉末状の窒化ホウ素)に対してプラズマ処理(好ましくは後述の酸素プラズマ処理)が施されてなる窒化ホウ素粒子であることが好ましい。
 なお、本発明の窒化ホウ素粒子の素材となる上記窒化ホウ素は、上記原子濃度比及び/又はD値(特に、上記原子濃度比)が所定の要件を満たさないこと以外は、本発明の窒化ホウ素粒子における好適な条件を満たすことも好ましい。
 上記プラズマ処理は、大気圧下で実施してもよく減圧下(500Pa以下、好ましくは0~100Pa)で実施してもよい。
 プラズマ処理において、プラズマ状態とするガスとしては、Oガス、Aガス、Nガス、Hガス、Heガス、及び、これらの1種以上を含む混合ガスが挙げられる。上記ガスには、少なくともOガスが含まれることが好ましく、上記ガスの60~100体積%がOガスであることがより好ましく、上記ガスの90~100体積%がOガスであることが更に好ましく、実質的にOガス単独であることが特に好ましい。
 つまり、プラズマ処理は、酸素プラズマ処理であることが好ましい。
 プラズマ処理における出力は、大気圧下、減圧下で行う場合いずれでも、生成する水酸化ホウ素の量を制御する点から、50~1000Wが好ましく、70~500Wがより好ましく、100~300Wが更に好ましい。
 大気圧下でプラズマ処理を行う場合の、プラズマ処理の時間は、0.2~30時間が好ましく、4~8時間がより好ましい。
 減圧下でプラズマ処理を行う場合の、プラズマ処理の時間は、0.2~10時間が好ましく、0.2~3時間がより好ましい。
 プラズマ処理は、連続的に行ってもよく断続的に行ってもよい。断続的に行う場合、合計の処理時間が上記範囲内であることが好ましい。
 プラズマ処理を行う際の処理温度は、0~200℃が好ましく、15~100℃がより好ましい。
 本発明の窒化ホウ素粒子は一種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
 本発明の窒化ホウ素粒子は、例えば、熱伝導材料形成用組成物にも適用できる。
 本発明の窒化ホウ素粒子は、表面修飾剤と共同して、本発明の窒化ホウ素粒子と本発明の窒化ホウ素粒子の表面上に吸着した表面修飾剤とを含む表面修飾窒化ホウ素粒子を形成していてもよいし、表面修飾窒化ホウ素粒子を形成していなくてもよい。
[熱伝導材料形成用組成物(組成物)]
 本発明は熱伝導材料形成用組成物(以下、単に「組成物」ともいう)にも関する。
 本発明の組成物は、本発明の窒化ホウ素粒子と、樹脂バインダー又はその前駆体と、を含む。
〔窒化ホウ素粒子〕
 組成物が含む、本発明の窒化ホウ素粒子については上述の通りである。
 本発明の窒化ホウ素粒子の含有量は、組成物の全固形分に対して、40体積%以上が好ましく、50体積%以上がより好ましく、55体積%以上が更に好ましい。上限は100体積%未満であり、80体積%以下が好ましい。
 なお、全固形分とは、熱伝導材料を形成する成分を意図し、溶媒は含まれない。ここでいう、熱伝導材料を形成する成分は、熱伝導材料を形成する際に反応(重合)して化学構造が変化する成分でもよい。また、熱伝導材料を形成する成分であれば、その性状が液体状であっても、固形分とみなす。
〔樹脂バインダー又はその前駆体(バインダー成分)〕
 組成物は、樹脂バインダー又はその前駆体を含む。
 以下、樹脂バインダー又はその前駆体を総称して、バインダー成分ともいう。
 バインダー成分は、樹脂バインダーそのものであってもよいし、樹脂バインダーの前駆体であってもよい。
 樹脂バインダーそのものを使用する組成物としては、例えば、溶媒と、上記溶媒中に溶解したポリマー(樹脂)である樹脂バインダーとを含む組成物が挙げられる。この組成物の溶媒が蒸発することで、上記樹脂バインダーが析出し、上記樹脂バインダーがバインダー(結合剤)として機能する熱伝導材料が得られる。
 また、組成物が樹脂バインダーとして熱可塑性樹脂を含む場合、組成物は、例えば、熱可塑性樹脂である樹脂バインダーを含み、溶媒を含まない組成物であってもよい。この組成物を加熱溶融させてから所望の形態で冷却固化して、上記熱可塑性樹脂である樹脂バインダーがバインダー(結合剤)として機能する熱伝導材料を得てもよい。
 樹脂バインダーの前駆体は、例えば、組成物から熱伝導材料が形成される過程で、所定の条件で重合及び/又は架橋して、樹脂バインダー(重合体及び/又は架橋体)となる成分である。このように形成された樹脂バインダーが、熱伝導材料中でバインダー(結合剤)として機能する。
 樹脂バインダーの前駆体としては、例えば、硬化性化合物が挙げられる。
 硬化性化合物としては、熱又は光(紫外光等)等によって重合及び/又は架橋が進行して硬化する化合物が挙げられる。つまり、熱硬化性化合物及び光硬化性化合物が挙げられる。これらの化合物は、ポリマーでもよいしモノマーでもよい。硬化性化合物は、2種以上の化合物(例えば主剤と硬化剤)の混合物であってもよい。なお、樹脂バインダーの前駆体は、後述の表面修飾剤と化学反応してもよい。
 樹脂バインダー(樹脂バインダーの前駆体から形成される樹脂バインダーを含む)としては、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ビスマレイミド樹脂、メラミン樹脂、フェノキシ樹脂、イソシアネート系樹脂(ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリウレタンウレア樹脂等)、及び、ラジカル重合体((メタ)アクリル樹脂等)のように重合性二重結合を有する2以上のモノマーが連鎖重合してなる樹脂が挙げられる。
 また、樹脂バインダー(樹脂バインダーの前駆体から形成される樹脂バインダーを含む)は、例えば、異なるモノマー間における下記(官能基1/官能基2)の1種以上の組み合わせが反応して形成される樹脂であってもよい。
(官能基1/官能基2)=(重合性二重結合/重合性二重結合)、(重合性二重結合/チオール基)、(カルボン酸ハロゲン化物基(カルボン酸塩化物基等)/一級又は二級アミノ基)、(カルボキシル基/一級又は二級アミノ基)(カルボン酸無水物基/一級又は二級アミノ基)、(カルボキシル基/アジリジン基)、(カルボキシル基/イソシアネート基)、(カルボキシル基/エポキシ基)、(カルボキシル基/ハロゲン化ベンジル基)、(一級又は二級アミノ基/イソシアネート基)、(一級、二級、又は三級アミノ基/ハロゲン化ベンジル基)、(一級アミノ基/アルデヒド類)、(イソシアネート基/イソシアネート基)、(イソシアネート基/水酸基)、(イソシアネート基/エポキシ基)、(水酸基/ハロゲン化ベンジル基)、(水酸基/カルボン酸無水物基)、(水酸基/アルコキシシリル基)、(エポキシ基/一級又は二級アミノ基)、(エポキシ基/カルボン酸無水物基)、(エポキシ基/水酸基)、(エポキシ基/エポキシ基)、(オキセタニル基/エポキシ基)、(アルコキシシリル基/アルコキシシリル基)等。
 なお、重合性二重結合は、ラジカル重合等の重合が可能な炭素同士の二重結合を意図し、例えば、(メタ)アクリロイル基、及び、ビニル基における炭素同士の二重結合が挙げられる。
 中でも、組成物は、バインダー成分として、樹脂バインダーの前駆体を含むことが好ましく、エポキシ樹脂を形成可能な樹脂バインダーの前駆体を含むことがより好ましい。
 樹脂バインダーは、一種単独で使用してもよく二種以上を使用してもよい。
<エポキシ樹脂>
 樹脂バインダー(特に、樹脂バインダーの前駆体から形成される樹脂バインダー)はエポキシ樹脂が好ましい。
 つまり、組成物は、エポキシ樹脂を形成可能なバインダー成分(つまりエポキシ化合物等)を含むことが好ましい。
 エポキシ樹脂は、エポキシ化合物単独で、又は、エポキシ化合物と他の化合物(フェノール化合物及びアミン化合物等の活性水素基含有化合物、及び/又は、酸無水物等)と重合させて形成できる。
 中でも、エポキシ樹脂は、エポキシ化合物と他の化合物(好ましくはフェノール化合物)とを反応して形成されることが好ましい。
(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(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。
 エポキシ化合物が有するエポキシ基の数は、1分子中、2以上が好ましく、2~40がより好ましく、2~10が更に好ましく、2が特に好ましい。
 エポキシ化合物の分子量は、150~10000が好ましく、150~1000がより好ましく、200~290が更に好ましい。
 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がより好ましく、6.0~14.0mmol/gが更に好ましい。
 なお、上記エポキシ基含有量は、エポキシ化合物1gが有する、エポキシ基の数を意図する。
 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。
 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。
 中でも、エポキシ化合物は、ポリヒドロキシ芳香環型のグリシジルエーテル(ポリヒドロキシ芳香環型エポキシ化合物)が好ましい。
 上記ポリヒドロキシ芳香環型のグリジジルエーテルは、置換基として2以上(好ましくは2~6、より好ましくは2~3、更に好ましくは2)の水酸基を有する芳香環における、上記2以上の水酸基を、グリシジルエーテル化してなる構造の化合物である。
 上記芳香環は、芳香族炭化水素環でも芳香族ヘテロ環でもよく、芳香族炭化水素環が好ましい。上記芳香環は多環でも単環でもよい。上記芳香環の環員数は5~15が好ましく、6~12がより好ましく、6がより好ましい。
 上記芳香環は、水酸基以外の置換基を有していても有していなくてもよい。
 上記ポリヒドロキシ芳香環型のグリジジルエーテルとしては、例えば、1,3-フェニレンビス(グリシジルエーテル)が挙げられる。
 他にも、エポキシ化合物としては、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。
・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、下記一般式(XXI)で表される棒状化合物が挙げられる。
 一般式(XXI):Q-L111-A111-L113-M-L114-A112-L112-Q
 一般式(XXI)中、Q及びQ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。
 Q及びQ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。
 一般式(XXI)中、L111、L112、L113、及び、L114はそれぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を表す。
 L111、L112、L113、及び、L114で表される2価の連結基としては、それぞれ独立に、-O-、-S-、-CO-、-NR112-、-CO-O-、-O-CO-O-、-CO-NR112-、-NR112-CO-、-O-CO-、-CH-O-、-O-CH-、-O-CO-NR112-、-NR112-CO-O-、及び、-NR112-CO-NR112-からなる群より選ばれる2価の連結基であるのが好ましい。上記R112は炭素数1~7のアルキル基又は水素原子である。
 中でも、L113及びL114は、それぞれ独立に、-O-が好ましい。
 L111及びL112は、それぞれ独立に、単結合が好ましい。
 一般式(XXI)中、A111及びA112は、それぞれ独立に、炭素数1~20の2価の連結基を表す。
 2価の連結基は、隣接していない酸素原子及び硫黄原子等のヘテロ原子を含んでいてもよい。中でも、炭素数1~12の、アルキレン基、アルケニレン基、又は、アルキニレン基が好ましい。上記、アルキレン基、アルケニレン基、又は、アルキニレン基がエステル基を有していてもよいし、有していなくてもよい。
 2価の連結基は直鎖状であるのが好ましく、また、上記2価の連結基は置換基を有していてもよいし、有していなくてもよい。置換基としては、例えば、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、及び、臭素原子)、シアノ基、メチル基、及び、エチル基が挙げられる。
 中でも、A111及びA112は、それぞれ独立に、炭素数1~12のアルキレン基が好ましく、メチレン基がより好ましい。
 一般式(XXI)中、Mはメソゲン基を表し、上記メソゲン基としては、公知のメソゲン基が挙げられる。中でも、下記一般式(XXII)で表される基が好ましい。
 一般式(XXII):-(W-L115-W
 一般式(XXII)式中、W及びWは、それぞれ独立に、2価の環状アルキレン基、2価の環状アルケニレン基、アリーレン基、又は、2価のヘテロ環基を表す。L115は、単結合又は2価の連結基を表す。nは、1~4の整数を表す。
 W及びWとしては、例えば、1,4-シクロヘキセンジイル、1,4-シクロヘキサンジイル、1,4-フェニレン、ピリミジン-2,5-ジイル、ピリジン-2,5-ジイル、1,3,4-チアジアゾール-2,5-ジイル、1,3,4-オキサジアゾール-2,5-ジイル、ナフタレン-2,6-ジイル、ナフタレン-1,5-ジイル、チオフェン-2,5-ジイル、及び、ピリダジン-3,6-ジイルが挙げられる。1,4-シクロヘキサンジイルの場合、トランス体及びシス体の構造異性体のどちらの異性体であってもよく、任意の割合の混合物でもよい。中でも、トランス体が好ましい。
 W及びWは、それぞれ置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、上述した置換基群Yで例示された基が挙げられ、より具体的には、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及び、ヨウ素原子)、シアノ基、炭素数1~10のアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、及び、プロピル基等)、炭素数1~10のアルコキシ基(例えば、メトキシ基、及び、エトキシ基等)、炭素数1~10のアシル基(例えば、ホルミル基、及び、アセチル基等)、炭素数1~10のアルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル基、及び、エトキシカルボニル基等)、炭素数1~10のアシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、及び、プロピオニルオキシ基等)、ニトロ基、トリフルオロメチル基、及び、ジフルオロメチル基等が挙げられる。
 Wが複数存在する場合、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。
 一般式(XXII)式中、L115は、単結合又は2価の連結基を表す。L115で表される2価の連結基としては、上述したL111~L114で表される2価の連結基の具体例が挙げられ、例えば、-CO-O-、-O-CO-、-CH-O-、及び、-O-CH-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。
 上記一般式(XXII)で表されるメソゲン基の基本骨格で好ましい骨格を、以下に例示する。上記メソゲン基は、これらの骨格に置換基が置換していてもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
 上記骨格の中でも、得られる熱伝導材料の熱伝導性がより優れる点でビフェニル骨格が好ましい。
 なお、一般式(XXI)で表される化合物は、特表平11-513019号公報(WO97/00600)に記載の方法を参照して合成できる。
 棒状化合物は、特開平11-323162号公報及び特許4118691号に記載のメソゲン基を有するモノマーであってもよい。
 中でも、棒状化合物は、一般式(E1)で表される化合物であるのが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 一般式(E1)中、LE1は、それぞれ独立に、単結合又は2価の連結基を表す。
 中でも、LE1は、2価の連結基が好ましい。
 2価の連結基は、-O-、-S-、-CO-、-NH-、-CH=CH-、-C≡C-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、置換意を有していてもよいアルキレン基、又は、これらの2以上の組み合わせからなる基が好ましく、-O-アルキレン基-又は-アルキレン基-O-がより好ましい。
 なお上記アルキレン基は、直鎖状、分岐鎖状、及び、環状のいずれでもよいが、炭素数1~2の直鎖状アルキレン基が好ましい。
 複数存在するLE1は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 一般式(E1)中、LE2は、それぞれ独立に、単結合、-CH=CH-、-CO-O-、-O-CO-、-C(-CH)=CH-、-CH=C(-CH)-、-CH=N-、-N=CH-、-N=N-、-C≡C-、-N=N(-O)-、-N(-O)=N-、-CH=N(-O)-、-N(-O)=CH-、-CH=CH-CO-、-CO-CH=CH-、-CH=C(-CN)-、又は、-C(-CN)=CH-を表す。
 中でも、LE2は、それぞれ独立に、単結合、-CO-O-、又は、-O-CO-が好ましい。
 LE2が複数存在する場合、複数存在するLE2は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 一般式(E1)中、LE3は、それぞれ独立に、単結合、又は、置換基を有していてもよい、5員環若しくは6員環の芳香族環基又は5員環若しくは6員環の非芳香族環基、又は、これらの環からなる多環基を表す。
 LE3で表される芳香族環基及び非芳香族環基の例としては、置換基を有していてもよい、1,4-シクロヘキサンジイル基、1,4-シクロヘキセンジイル基、1,4-フェニレン基、ピリミジン-2,5-ジイル基、ピリジン-2,5-ジイル基、1,3,4-チアジアゾール-2,5-ジイル基、1,3,4-オキサジアゾール-2,5-ジイル基、ナフタレン-2,6-ジイル基、ナフタレン-1,5-ジイル基、チオフェン-2,5-ジイル基、及び、ピリダジン-3,6-ジイル基が挙げられる。1,4-シクロヘキサンジイル基の場合、トランス体及びシス体の構造異性体のどちらの異性体であってもよく、任意の割合の混合物でもよい。中でも、トランス体であるのが好ましい。
 中でも、LE3は、単結合、1,4-フェニレン基、又は、1,4-シクロヘキセンジイル基が好ましい。
 LE3で表される基が有する置換基は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、又は、アセチル基が好ましく、アルキル基(好ましくは炭素数1)がより好ましい。
 なお、置換基が複数存在する場合、置換基は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 LE3が複数存在する場合、複数存在するLE3は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 一般式(E1)中、peは、0以上の整数を表す。
 peが2以上の整数である場合、複数存在する(-LE3-LE2-)は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 中でも、peは、0~2が好ましく、0又は1がより好ましく、0が更に好ましい。
 一般式(E1)中、LE4は、それぞれ独立に、置換基を表す。
 置換基は、それぞれ独立に、アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、又は、アセチル基が好ましく、アルキル基(好ましくは炭素数1)がより好ましい。
 複数存在するLE4は、それぞれ同一でも異なっていてもよい。また、次に説明するleが2以上の整数である場合、同一の(LE4le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。
 一般式(E1)中、leは、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。
 中でも、leは、それぞれ独立に、0~2が好ましい。
 複数存在するleは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 棒状化合物は、得られる熱伝導材料の熱伝導性がより優れる点でビフェニル骨格を有するのが好ましい。
 言い換えると、エポキシ化合物は、ビフェニル骨格を有するのが好ましく、この場合のエポキシ化合物は棒状化合物であるのがより好ましい。
・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、脂環又は芳香族環を有する。特に、円盤状構造が、芳香族環を有する場合、円盤状化合物は、分子間のπ-π相互作用によるスタッキング構造の形成により柱状構造を形成しうる。
 円盤状構造として、具体的には、Angew.Chem.Int. Ed. 2012, 51, 7990-7993又は特開平7-306317号公報に記載のトリフェニレン構造、並びに、特開2007-2220号公報及び特開2010-244038号公報に記載の3置換ベンゼン構造等が挙げられる。
 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。
 上記円盤状化合物は、エポキシ基を3つ以上有するのが好ましい。3つ以上のエポキシ基を有する円盤状化合物を含む組成物の硬化物はガラス転移温度が高く、耐熱性が高い傾向がある。
 円盤状化合物が有するエポキシ基の数は、8以下が好ましく、6以下より好ましい。
 円盤状化合物の具体例としては、C. Destrade et al., Mol. Crysr. Liq. Cryst., vol. 71, page 111 (1981) ;日本化学会編、季刊化学総説、No.22、液晶の化学、第5章、第10章第2節(1994);B. Kohne et al., Angew. Chem. Soc. Chem. Comm., page 1794 (1985);J. Zhang et al., J. Am. Chem. Soc., vol. 116, page 2655 (1994)、及び特許第4592225号に記載されている化合物等において末端の少なくとも1つ(好ましくは3つ以上)をエポキシ基とした化合物が挙げられる。
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2007-2220号公報、及び、特開2010-244038号公報に記載の3置換ベンゼン構造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等が挙げられる。
・その他のエポキシ化合物
 上述のエポキシ化合物以外の、その他のエポキシ化合物としては、例えば、一般式(DN)で表されるエポキシ化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 一般式(DN)中、nDNは、0以上の整数を表し、0~5が好ましく、1がより好ましい。
 RDNは、単結合又は2価の連結基を表す。2価の連結基としては、-O-、-O-CO-、-CO-O-、-S-、アルキレン基(炭素数は、1~10が好ましい。)、アリーレン基(炭素数は、6~20が好ましい。)、又は、これらの組み合わせからなる基が好ましく、アルキレン基がより好ましく、メチレン基がより好ましい。
 その他のエポキシ化合物としては、エポキシ基が、縮環している化合物も挙げられる。このような化合物としては、例えば、3,4:8,9-ジエポキシビシクロ[4.3.0]ノナン等が挙げられる。
 その他のエポキシ化合物としては、他にも、例えば、ビスフェノールA、F、S、AD等のグリシジルエーテルであるビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビスフェノールS型エポキシ化合物、ビスフェノールAD型エポキシ化合物等;水素添加したビスフェノールA型エポキシ化合物、水素添加したビスフェノールAD型エポキシ化合物等;フェノールノボラック型のグリシジルエーテル(フェノールノボラック型エポキシ化合物)、クレゾールノボラック型のグリシジルエーテル(クレゾールノボラック型エポキシ化合物)、ビスフェノールAノボラック型のグリシジルエーテル等;ジシクロペンタジエン型のグリシジルエーテル(ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物);ジヒドロキシペンタジエン型のグリシジルエーテル(ジヒドロキシペンタジエン型エポキシ化合物);ベンゼンポリカルボン酸型のグリシジルエステル(ベンゼンポリカルボン酸型エポキシ化合物);及び、トリスフェノールメタン型エポキシ化合物が挙げられる。
 エポキシ化合物は、1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
(活性水素基含有化合物)
 エポキシ樹脂は、エポキシ化合物と活性水素基含有化合物とを反応させて形成することが好ましい。
 活性水素基含有化合物は、活性水素を有する基(活性水素基)を、1個以上(好ましくは2個以上、より好ましくは2~10個)有する化合物である。
 活性水素基としては、例えば、水酸基、一級又は二級アミノ基、及び、メルカプト基等が挙げられ、中でも、水酸基が好ましい。
 活性水素基含有化合物は水酸基を2個以上(好ましくは3個以上、より好ましくは3~6個)有するポリオールであることが好ましい。
 中でも、エポキシ化合物と組み合わせて使用される活性水素基含有化合物は、フェノール化合物が好ましい。
 つまり、本発明の組成物は、上記樹脂バインダー又はその前駆体として、エポキシ化合物及びフェノール化合物を含むことが好ましい。
 フェノール化合物は、フェノール性水酸基を1個以上(好ましくは2個以上、より好ましくは3個以上、更に好ましくは3~6個)有する化合物である。
 本発明の効果がより優れる点から、フェノール化合物としては、一般式(P1)で表される化合物が挙げられる。
・一般式(P1)で表される化合物
 一般式(P1)を以下に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 一般式(P1)中、m1は0以上の整数を表す。
 m1は、0~10が好ましく、0~3がより好ましく、0又は1が更に好ましく、1が特に好ましい。
 一般式(P1)中、na及びncは、それぞれ独立に、1以上の整数を表す。
 na及びncは、それぞれ独立に、1~4が好ましい。
 一般式(P1)中、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、カルボン酸基、ボロン酸基、アルデヒド基、アルキル基、アルコキシ基、又は、アルコキシカルボニル基を表す。
 上記アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。上記アルキル基の炭素数は、1~10が好ましい。上記アルキル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。
 上記アルコキシ基におけるアルキル基部分、及び、上記アルコキシカルボニル基におけるアルキル基部分は、上記アルキル基と同様である。
 R及びRは、それぞれ独立に、水素原子又はハロゲン原子が好ましく、水素原子又は塩素原子がより好ましく、水素原子が更に好ましい。
 一般式(P1)中、Rは、水素原子又は水酸基を表す。
 Rが複数存在する場合、複数存在するRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 Rが複数存在する場合、複数存在するRのうち、少なくとも1個のRが水酸基を表すのも好ましい。
 一般式(P1)中、Lx1は、単結合、-C(R)(R)-、又は、-CO-を表し、-C(R)(R)-又は-CO-が好ましい。
 Lx2は、単結合、-C(R)(R)-、又は、-CO-を表し、-C(R)(R)-、又は、-CO-が好ましい。
 R~Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。
 上記置換基は、それぞれ独立に、水酸基、フェニル基、ハロゲン原子、カルボン酸基、ボロン酸基、アルデヒド基、アルキル基、アルコキシ基、又は、アルコキシカルボニル基が好ましく、水酸基、ハロゲン原子、カルボン酸基、ボロン酸基、アルデヒド基、アルキル基、アルコキシ基、又は、アルコキシカルボニル基がより好ましい。
 上記アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。上記アルキル基の炭素数は、1~10が好ましい。上記アルキル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。
 上記アルコキシ基におけるアルキル基部分、及び、上記アルコキシカルボニル基におけるアルキル基部分は、上記アルキル基と同様である。
 上記フェニル基は、置換基を有していても有していなくてもよく、置換基を有する場合は1~3個の水酸基を有するのがより好ましい。
 R~Rは、それぞれ独立に、水素原子又は水酸基が好ましく、水素原子がより好ましい。
 Lx1及びLx2は、それぞれ独立に、-CH-、-CH(OH)-、-CO-、又は、-CH(Ph)-が好ましい。
 上記Phは置換基を有していてもよいフェニル基を表す。
 なお、一般式(P1)中に、Rが複数存在する場合、複数存在するRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。Rが複数存在する場合、複数存在するRは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 一般式(P1)中、Ar及びArは、それぞれ独立に、ベンゼン環基又はナフタレン環基を表す。
 Ar及びArは、それぞれ独立に、ベンゼン環基が好ましい。
 一般式(P1)中、Qは、水素原子、アルキル基、フェニル基、ハロゲン原子、カルボン酸基、ボロン酸基、アルデヒド基、アルコキシ基、又は、アルコキシカルボニル基を表す。
 上記アルキル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。上記アルキル基の炭素数は、1~10が好ましい。上記アルキル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。
 上記アルコキシ基におけるアルキル基部分、及び、上記アルコキシカルボニル基におけるアルキル基部分は、上記アルキル基と同様である。
 上記フェニル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。
 Qは、Qが結合するベンゼン環基が有してもよい水酸基に対して、パラ位に結合するのが好ましい。
 Qは、水素原子又はアルキル基が好ましい。上記アルキル基はメチル基が好ましい。
 なお、一般式(P1)中にR、Lx2、及び/又は、Qが複数存在する場合、複数存在するR、Lx2、及び/又は、Qは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
・一般式(P2)で表される化合物
 フェノール化合物としては、一般式(P2)で表される化合物も挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 一般式(P2)中、E~Eは、それぞれ独立に、単結合、-NH-、又は、-NR-を表す。Rは、置換基(炭素数1~5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基等)を表す。
 一般式(P2)中、B~Bは、それぞれ独立に、置換基を有してもよい、環員原子である炭素原子の数が6以上(好ましくは6~10)である芳香環基を表す。
 上記芳香環基は、芳香族炭化水素環基でも芳香族複素環基でもよい。
 上記芳香環基は、単環でも多環でもよい。
 l、m、及び、nは、それぞれ独立に、0以上(好ましくは0~5)の整数を表す。
 lが2以上の場合、l個存在するXは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 mが2以上の場合、m個存在するXは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 nが2以上の場合、n個存在するXは、それぞれ同一でも異なっていてもよい。
 また、l、m、及び、nの合計は2以上(好ましくは2~6)が好ましい。
 X~Xは、それぞれ独立に、一般式(Q2)で表される基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 一般式(Q2)中、*は、結合位置を表す。
 D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、-O-、-S-、-CO-、-NR-、-SO-、アルキレン基、又は、これらの組み合わせからなる基が挙げられる。-NR-におけるRは、水素原子又は置換基(炭素数1~5の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基等)を表す。上記アルキレン基は、炭素数1~8の直鎖状又は分岐鎖状のアルキレン基が好ましい。
 Aは、置換基を有してもよい、環員原子である炭素原子の数が2以上(好ましくは6~10)である芳香環基、又は、置換基を有してもよい、環員原子である炭素原子の数が3以上(好ましくは6~10)であるシクロアルカン環基を表す。
 上記芳香環基は、芳香族炭化水素環基でも芳香族複素環基でもよい。
 上記芳香環基及びシクロアルカン環基は、単環でも多環でもよい。
 Q及びYは、それぞれ独立に、アルデヒド基、ボロン酸基、水酸基、エポキシ基を有する1価の基、アミノ基、チオール基、カルボン酸基、カルボン酸無水物基を有する1価の基、イソシアネート基、及び、オキセタニル基を有する1価の基からなる群から選択される特定官能基を表す。ただし、一般式(P2)中に存在するQ及びYの全合計のうち、少なくとも1つ(好ましくは2~6つ)は、芳香環基(B~B、又は、芳香環基であるA)に直接結合する水酸基である。
 pは、0以上(好ましくは0~2)の整数を表す。
 qは、0~2の整数を表す。
 上記一般式(P2)中、同一の符号で表される基が複数存在する場合、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。
 ただし、lが1以上であり、少なくとも1個のXが水酸基である場合、上記水酸基であるXが直接結合するB中の原子と、Eが直接結合するB中の原子とは、互いに隣接しないことが好ましい。mが1以上であり、少なくとも1個のXが水酸基である場合、上記水酸基であるXが直接結合するB中の原子と、Eが直接結合するB中の原子とは、互いに隣接しないことが好ましい。nが1以上であり、少なくとも1個のXが水酸基である場合、上記水酸基であるXが直接結合するB中の原子と、Eが直接結合するB中の原子とは、互いに隣接しないことが好ましい。
 その他にもフェノール化合物としては、例えば、ベンゼントリオールなどのベンゼンポリオール、ビフェニルアラルキル型フェノール樹脂、フェノールノボラック樹脂、クレゾールノボラック樹脂、芳香族炭化水素ホルムアルデヒド樹脂変性フェノール樹脂、ジシクロペンタジエンフェノール付加型樹脂、フェノールアラルキル樹脂、多価ヒドロキシ化合物とホルムアルデヒドとから合成される多価フェノールノボラック樹脂、ナフトールアラルキル樹脂、トリメチロールメタン樹脂、テトラフェニロールエタン樹脂、ナフトールノボラック樹脂、ナフトールフェノール共縮ノボラック樹脂、ナフトールクレゾール共縮ノボラック樹脂、ビフェニル変性フェノール樹脂、ビフェニル変性ナフトール樹脂、アミノトリアジン変性フェノール樹脂、又は、アルコキシ基含有芳香環変性ノボラック樹脂等も好ましい。
 フェノール化合物の水酸基含有量の下限値は、3.0mmol/g以上が好ましく、7.0mmol/g以上がより好ましい。上限値は、25.0mmol/g以下が好ましく、20.0mmol/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)の数を意図する。
 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(カルボン酸基等)を有していてもよい。フェノール化合物の活性水素の含有量(水酸基及びカルボン酸基等における水素原子の合計含有量)の下限値は、3.0mmol/g以上が好ましく、7.0mmol/g以上がより好ましい。上限値は、25.0mmol/g以下が好ましく、20.0mmol/g以下がより好ましい。
 なお、上記活性水素の含有量は、フェノール化合物1gが有する、活性水素原子の数を意図する。
 フェノール化合物の分子量の上限値は、600以下が好ましく、500以下がより好ましく、450以下が更に好ましく、400以下が特に好ましい。下限値は、110以上が好ましく、300以上がより好ましい。
 フェノール化合物は、1種単独で使用してもよく、2種以上を使用してもよい。
 組成物が、エポキシ化合物と、活性水素基含有化合物とを含む場合、エポキシ化合物の含有量と、活性水素基含有化合物の含有量との比は、エポキシ化合物のエポキシ基と、活性水素基含有化合物の活性水素基(好ましくは水酸基、より好ましくはフェノール性水酸基)との当量比(「エポキシ基の数」/「活性水素基の数」)が、30/70~70/30となる量が好ましく、40/60~60/40となる量がより好ましく、45/55~55/45となる量が更に好ましい。
 組成物が、エポキシ化合物及び/又は活性水素基含有化合物とを含む場合、エポキシ化合物と、活性水素基含有化合物との合計含有量は、全バインダー成分に対して、20~100体積%が好ましく、60~100体積%がより好ましく、90~100体積%が更に好ましい。
 本発明の組成物において、バインダー成分(例えば、バインダー成分がエポキシ化合物とフェノール化合物とからなる場合はその混合物)の120℃における粘度(「粘度X」とも言う)は、10Pa・s以下が好ましく、1Pa・s以下がより好ましい。上記粘度Xの下限は、例えば、0.001Pa・s以上である。
 また、バインダー成分として、エポキシ化合物とフェノール化合物とが含まれる場合において、フェノール化合物とエポキシ化合物とを、エポキシ化合物中に含まれるエポキシ基に対するフェノール化合物中に含まれる水酸基の当量比が1となるように配合した組成物Tが、上記粘度範囲を満たすことも好ましい。
 なお、バインダー成分がフェノール化合物を2種以上含む場合、組成物Tも同様にフェノール化合物を2種以上含む。この場合、組成物Tが含む2種以上のフェノール化合物の組成比は、バインダー成分における2種以上のフェノール化合物の組成比と同様である。バインダー成分がエポキシ化合物を2種以上含む場合においても同様である。
 粘度X及び上記組成物Tの粘度は、RheoStress RS6000(英弘精機株式会社製)を用いて100~180℃の範囲で測定し、120℃における粘度を読み取った値を採用する。昇温速度は3℃/min、せん断速度は10(1/s)で測定する。
 組成物中、バインダー成分の含有量は、組成物の全固形分に対して、5~90体積%が好ましく、10~50体積%がより好ましく、20~45体積%が更に好ましい。
〔硬化促進剤〕
 組成物は、更に、硬化促進剤を含んでいてもよい。
 特に組成物が、樹脂バインダーの前駆体を含む場合において、樹脂バインダーの前駆体から、樹脂バインダーを形成するための硬化促進剤を含むことが好ましい。
 使用する硬化促進剤の種類は、樹脂バインダーの前駆体の種類等を考慮して、適宜決定すればよい。
 硬化促進剤としては、例えば、トリフェニルホスフィン、三フッ化ホウ素アミン錯体、及び、特開2012-67225号公報の段落0052に記載の化合物が挙げられる。その他にも、2-メチルイミダゾール(商品名;2MZ)、2-ウンデシルイミダゾール(商品名;C11-Z)、2-ヘプタデシルイミダゾール(商品名;C17Z)、1,2-ジメチルイミダゾール(商品名;1.2DMZ)、2-エチル-4-メチルイミダゾール(商品名;2E4MZ)、2-フェニルイミダゾール(商品名;2PZ)、2-フェニル-4-メチルイミダゾール(商品名;2P4MZ)、1-ベンジル-2-メチルイミダゾール(商品名;1B2MZ)、1-ベンジル-2-フェニルイミダゾール(商品名;1B2PZ)、1-シアノエチル-2-メチルイミダゾール(商品名;2MZ-CN)、1-シアノエチル-2-ウンデシルイミダゾール(商品名;C11Z-CN)、1-シアノエチル-2-フェニルイミダゾリウムトリメリテイト(商品名;2PZCNS-PW)、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン(商品名;2MZ-A)、2,4-ジアミノ-6-[2’-ウンデシルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン(商品名;C11Z-A)、2,4-ジアミノ-6-[2’-エチル-4’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジン(商品名;2E4MZ-A)、2,4-ジアミノ-6-[2’-メチルイミダゾリル-(1’)]-エチル-s-トリアジンイソシアヌル酸付加物(商品名;2MA-OK)、2-フェニル-4,5-ジヒドロキシメチルイミダゾール(商品名;2PHZ-PW)、2-フェニル-4-メチル-5-ヒドロキシメチルイミダゾール(商品名;2P4MHZ-PW)、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)などのイミダゾール系硬化促進剤等が挙げられる(いずれも四国化成工業(株)製)。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2004-43405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2014-5382の段落0024に記載の化合物も挙げられる。
 硬化促進剤は、1種単独で使用してもよく2種以上使用してもよい。
 例えば、組成物が、エポキシ化合物を含む場合において、硬化促進剤の含有量は、エポキシ化合物の全量に対して、0.01~10体積%が好ましく、0.10~5体積%がより好ましい。
〔溶媒〕
 組成物は、更に、溶媒を含んでいてもよい。
 溶媒の種類は特に制限されず、有機溶媒であるのが好ましい。有機溶媒としては、例えば、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、メチルエチルケトン、ジクロロメタン、及び、テトラヒドロフラン等が挙げられる。
 組成物が溶媒を含む場合、溶媒の含有量は、組成物の固形分濃度を、20~90体積%とする量が好ましく、30~80体積%とする量がより好ましく、40~60体積%とする量が更に好ましい。
〔その他の成分〕
 組成物は、上述した以外のその他の成分を含んでいてもよい。
 その他の成分としては、例えば、分散剤、本発明の窒化ホウ素粒子以外の無機物(本発明の窒化ホウ素粒子に該当しない窒化ホウ素粒子でもよい)、本発明の窒化ホウ素粒子及び本発明の窒化ホウ素粒子以外の無機物の表面を修飾する表面修飾剤、並びに、重合開始剤(光重合開始剤又は熱重合開始剤等)が挙げられる。
〔組成物の製造方法〕
 組成物の製造方法は特に制限されず、公知の方法を採用でき、例えば、上述した各種成分を混合して製造できる。
 混合する際には、各種成分を一括で混合しても、順次混合してもよい。
 成分を混合する方法に特に制限はなく、公知の方法を使用できる。混合に使用する混合装置は、液中分散機が好ましく、例えば、自転公転ミキサー、高速回転せん断型撹拌機等の撹拌機、コロイドミル、ロールミル、高圧噴射式分散機、超音波分散機、ビーズミル、及び、ホモジナイザーが挙げられる。混合装置は1種単独で使用してもよく、2種以上使用してもよい。混合の前後に、及び/又は、同時に、脱気処理を行ってもよい。
〔組成物の硬化方法〕
 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、特に制限されないが、熱硬化反応が好ましい。
 熱硬化反応の際の加熱温度は特に制限されない。例えば、50~250℃の範囲で適宜選択すればよい。また、熱硬化反応を行う際には、温度の異なる加熱処理を複数回にわたって実施してもよい。
 硬化処理は、フィルム状又はシート状とした組成物について行うのが好ましい。具体的には、例えば、組成物を塗布成膜し硬化反応を行えばよい。
 硬化処理を行う際は、基材上に組成物を塗布して塗膜を形成してから硬化させるのが好ましい。この際、基材上に形成した塗膜に、更に異なる基材を接触させてから硬化処理を行ってもよい。硬化後に得られた硬化物(熱伝導材料)は、基材の一方又は両方と分離してもよいし分離しなくてもよい。
 また、硬化処理を行う際に、別々の基材上に組成物を塗布して、それぞれ塗膜を形成し、得られた塗膜同士を接触させた状態で硬化処理を行ってもよい。硬化後に得られた硬化物(熱伝導材料)は、基材の一方又は両方と分離してもよいし分離しなくてもよい。
 硬化処理の際には、プレス加工を行ってもよい。プレス加工に使用するプレスに制限はなく、例えば、平板プレスを使用してもよいしロールプレスを使用してもよい。
 ロールプレスを使用する場合は、例えば、基材上に塗膜を形成して得た塗膜付き基材を、2本のロールが対向する1対のロールに挟持し、上記1対のロールを回転させて上記塗膜付き基材を通過させながら、上記塗膜付き基材の膜厚方向に圧力を付加するのが好ましい。上記塗膜付き基材は、塗膜の片面にのみ基材が存在していてもよいし、塗膜の両面に基材が存在していてもよい。上記塗膜付き基材は、ロールプレスに1回だけ通過させてもよいし複数回通過させてもよい。
 平板プレスによる処理とロールプレスによる処理とは一方のみを実施してもよいし両方を実施してもよい。
 また、硬化処理は、組成物を半硬化状態にした時点で終了してもよい。半硬化状態の本発明の熱伝導材料を、使用されるデバイス等に接触するように配置した後、更に加熱等により硬化を進行させ、本硬化させてもよい。上記本硬化させる際の加熱等によって、デバイスと本発明の熱伝導材料とが接着するのも好ましい。
 硬化反応を含む熱伝導材料の作製については、「高熱伝導性コンポジット材料」(シーエムシー出版、竹澤由高著)を参照できる。
 熱伝導材料の形状に特に制限はなく、用途に応じて様々な形状に成形できる。成形された熱伝導材料の典型的な形状としては、例えば、シート状が挙げられる。
 つまり、本発明の熱伝導材料は、熱伝導シートであるのも好ましい。
 また、本発明の熱伝導材料の熱伝導性は異方的でもよく等方的でもよい。
 熱伝導材料は、絶縁性(電気絶縁性)であるのが好ましい。言い換えると、本発明の組成物は、熱伝導性絶縁組成物であるのが好ましい。
 例えば、熱伝導材料の23℃相対湿度65%における体積抵抗率は、1010Ω・cm以上が好ましく、1012Ω・cm以上がより好ましく、1014Ω・cm以上が更に好ましい。上限は特に制限されないが、通常1018Ω・cm以下である。
[熱伝導材料の用途]
 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。
 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、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。
 熱伝導材料は、本組成物から形成される部材以外の、他の部材と組み合わせて使用されてもよい。
 例えば、シート状の熱伝導材料(熱伝導シート)は、本組成物から形成された層の他の、シート状の支持体と組み合わせられていてもよい。
 シート状の支持体としては、プラスチックフィルム、金属フィルム、又は、ガラス板が挙げられる。プラスチックフィルムの材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)等のポリエステル、ポリカーボネート、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリオレフィン、セルロース誘導体、及び、シリコーンが挙げられる。金属フィルムとしては、銅フィルムが挙げられる。
 以下に実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。以下の実施例に示す材料、使用量、割合、処理内容、及び、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更できる。したがって、本発明の範囲は以下に示す実施例により限定的に解釈されるべきではない。
[窒化ホウ素粒子]
 以下に示す方法で、各実施例又は比較例で使用した窒化ホウ素粒子を作製した。
〔素材名〕
 以下に示す素材(窒化ホウ素、いずれも市販品)に後述する処理を施すことで、各実施例又は比較例で使用した窒化ホウ素粒子を作製した。または、以下に示す素材そのものを、窒化ホウ素粒子として比較例で使用した。
・窒化ホウ素A(平均粒径:42μm、形状:凝集状、比表面積:2m/g)
・窒化ホウ素B(平均粒径:20μm、形状:凝集状、比表面積:4m/g)
・窒化ホウ素C(平均粒径:45μm、形状:平板状、比表面積:0.5m/g)
〔処理条件〕
 以下に示す処理条件のいずれかで、窒化ホウ素(上述の窒化ホウ素A~Cのいずれか)に対して、処理を行った。
 なお、いずれの処理条件で処理をした場合においても、製造された窒化ホウ素粒子の平均粒径、形状、及び、比表面積について、処理前の窒化ホウ素から実質的な変化はなかった。
<真空プラズマ処理1(処理強度300W)>
 窒化ホウ素150gに対し、株式会社魁半導体社製の「YHS-DΦS」を用いて、後段に示す表に記載の処理時間で真空プラズマ処理(ガス種:O、圧力:30Pa、流量:10sccm、出力:300W)を行った。
<真空プラズマ処理2(処理強度500W)>
 窒化ホウ素15gに対し、ヤマト科学株式会社製の「プラズクリーナーPDC210」を用いて、真空プラズマ処理(ガス種:O、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、後段に示す表に記載の処理時間になるまで真空プラズマ処理を行った。
<大気圧プラズマ処理>
 窒化ホウ素100gに対し、株式会社ジェイ・サイエンス・ラボ社製の「PLASMA DRUM」を用いて、後段に示す表に記載の処理時間で大気圧プラズマ処理(ガス種:O/Ar=1/9(体積比)、圧力:1000~1100Pa、出力:150W)を行った。
<水中プラズマ処理>
 塩化ナトリウムを含む水溶液に窒化ホウ素を添加し、窒化ホウ素を含む分散液を調製した。得られた分散液をビーカーに入れた後、プラズマ発生用電極を挿入し、高周波パルス電圧を印加してプラズマを発生させるプラズマ処理を、下記プラズマ処理条件で1時間行った。プラズマ処理後、得られた分散液をろ過し、ろ液とろ物とに分離した。ろ取した粉末(上記ろ物)を真空乾燥させることで、水中プラズマ処理を施した窒化ホウ素粒子を得た。
-プラズマ処理条件-
電流・電圧条件
 ・電圧印加周波数:80kHz
 ・ピーク電圧:±2kV
 ・ピーク電流:±4A
 ・パルス幅:0.5μ秒
電極間距離:3.8mm
分散媒:0.01質量% 塩化ナトリウム水溶液 70mL
撹拌速度:400rpm
プラズマ処理時間:60分間
<焼成処理>
 ヤマト科学株式会社製の「FP410」を用いて、窒化ホウ素を、大気中において1000℃で、後段に示す表に記載の処理時間で加熱した。
〔原子濃度比(XPS O/B比、等)〕
 窒化ホウ素粒子の表面における酸素原子濃度、ホウ素原子濃度、及び、ケイ素原子濃度(ともに単位は原子%)を、X線光電子分光装置(Ulvac-PHI社製:Versa Probe II)を用いて、明細書中にて上述した条件でそれぞれ測定した。
 得られた結果から、窒化ホウ素粒子の表面における、ホウ素原子濃度に対する酸素原子濃度の原子濃度比(酸素原子濃度/ホウ素原子濃度)を計算した。
 また、窒化ホウ素粒子の表面における、ホウ素原子濃度に対するケイ素原子濃度の原子濃度比(酸素原子濃度/ケイ素原子濃度)を計算した。
〔式(1)で求められるD値(XRD ピーク比)〕
 窒化ホウ素粒子に対して、X線回折測定を行い、下記式(1)によりD値を求めた。
 式(1):D値 = B(OH)(002)/BN(002)
  B(OH)(002):X線回折により測定される三斜晶系の空間群を有する水酸化ホウ素の(002)面に由来するピーク強度
  BN(002):X線回折により測定される六方晶系の空間群を有する窒化ホウ素の(002)面に由来するピーク強度
 後段に示す表に、各実施例又は比較例で用いられた窒化ホウ素粒子の特徴を示す。
[組成物]
 上述の窒化ホウ素粒子を用いて、組成物(熱伝導材料形成用組成物)を調整した。
 以下に組成物の特徴、及び、組成物を用いて実施した試験方法などを示す。
〔各種成分〕
 以下に、各実施例及び比較例の組成物で使用した各種成分を示す。
 なお、窒化ホウ素粒子については、上述の通りであるため、記載を割愛する。
<バインダー樹脂又はその前駆体(バインダー成分)>
 以下に、実施例及び比較例で使用したバインダー樹脂又はその前駆体(バインダー成分)を示す。
 なお、以下のA-1及びA-2はエポキシ化合物に該当し、B-1及びB-2はフェノール化合物に該当する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
<硬化促進剤>
 硬化促進剤として、PPh(トリフェニルホスフィン)使用した。
<溶媒>
 溶媒として、シクロペンタノン使用した。
〔組成物の調製〕
 下記表に示すバインダー成分(バインダー樹脂又はその前駆体)の組み合わせを、当量(系中における、エポキシ化合物のエポキシ基の数と、フェノール化合物の水酸基の数とが等しくなる量)で配合した混合物を調製した。
 上記混合物、溶媒、及び、硬化促進剤の順で混合した後、窒化ホウ素粒子を添加して混合液を得た。得られた混合液を自転公転ミキサー(THINKY社製、あわとり練太郎ARE-310)で5分間処理して、各実施例又は各比較例の組成物(熱伝導材料形成用組成物)を得た。
 なお、溶媒の添加量は組成物の固形分濃度が42.5体積%になる量とした。
 硬化促進剤の添加量は、組成物中の硬化促進剤の含有量が、エポキシ化合物の含有量に対して、3体積%となる量とした。
 組成物中におけるバインダー成分(エポキシ化合物及びフェノール化合物)と硬化促進剤との合計含有量は、形成される熱伝導材料(熱伝導シート)の全体積に対する、バインダー成分と硬化促進剤とに由来する成分の合計含有量(体積%)が、37.0体積%になるように調整した。
 なお、組成物中における全固形分に対する、バインダー成分と硬化促進剤との合計含有量(体積%)は、形成される熱伝導材料(熱伝導シート)の全体積に対する、バインダー成分と硬化促進剤とに由来する成分の合計含有量(体積%)と、実質的に同じである。
 組成物中における窒化ホウ素粒子の含有量は、形成される熱伝導材料(熱伝導シート)の全体積に対する、窒化ホウ素粒子の含有量(体積%)が、63.0体積%になるように調整した。
 なお、組成物中における全固形分に対する、窒化ホウ素粒子の含有量(体積%)は、形成される熱伝導材料(熱伝導シート)の全体積に対する、窒化ホウ素粒子の含有量(体積%)と、実質的に同じである。
[評価]
〔粘度X〕
 各組成物におけるエポキシ化合物とフェノール化合物とを、エポキシ化合物中に含まれるエポキシ基に対するフェノール化合物中に含まれる水酸基の当量比(水酸基の数/エポキシ基の数)が1となるように配合し、乳鉢で各粉体をすりつぶしてよく混合した。得られた混合物の粘度を、RheoStress RS6000(英弘精機株式会社製)を用いて100℃~180℃の範囲で測定し、120℃における粘度を読み取った。昇温速度は3℃/min、せん断速度は10(1/s)で測定した。
 測定された粘度値(粘度X)を下記基準に照らして区分して評価した。
(評価基準)
 「A」: 1Pa・s以下
 「B」: 1Pa・s超10Pa・s以下
 「C」: 10Pa・s超
 なお、いずれの粘度Xも、0.001Pa・s以上であった。
〔熱伝導性〕
 アプリケーターを用いて、離型処理したポリエステルフィルムの離型面上に、後段に示す表に記載の配合を有する各実施例又は各比較例の組成物を均一に塗布し、120℃で5分間放置して塗膜を得た。
 このようにして得られた塗膜付きフィルムの塗膜上に、更に、新たな上記ポリエステルフィルムを、離型面が対向するように張り合わせて、「ポリエステルフィルム-塗膜-ポリエステルフィルム」の構成を有する積層体を得た。
 上記積層体にロールプレス処理をした。ロールプレス後の積層体を、空気下で熱プレス(熱板温度180℃、圧力20MPaで5分間処理した後、更に、常圧下で180℃90分間)で処理した。上記積層体の両面のポリエステルフィルムを剥がし、熱伝導シート(硬化した塗膜、平均膜厚200μm)を得た。
 各組成物を用いて得られた、それぞれの熱伝導シート(熱伝導材料)を用いて、熱伝導性評価を実施した。下記の方法で熱伝導率の測定を行い、下記の基準に従って熱伝導性を評価した。
<膜厚方向の熱伝導率(W/m・k)測定>
(1)NETZSCH社製の「LFA467」を用いて、レーザーフラッシュ法で熱伝導材料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、熱伝導材料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℃における熱伝導材料の比熱を求めた。
(4)得られた熱拡散率に比重及び比熱を乗じて、熱伝導材料の膜厚方向の熱伝導率を算出した。
(評価基準)
 測定された熱伝導率を下記基準に照らして区分し、膜厚方向の熱伝導性を評価した。
 「A」: 15W/m・K以上
 「B」: 10W/m・K以上15W/m・K未満
 「C」: 8W/m・K以上10W/m・K未満
 「D」: 8W/m・K未満
<面内方向の熱伝導率(W/m・k)測定>
(1)ベテル社製の「サーモウェーブアナライザTA」を用いて、周期加熱放射測温法で熱伝導材料の面内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、熱伝導材料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℃における熱伝導材料の比熱を求めた。
(4)得られた熱拡散率に比重及び比熱を乗じて、熱伝導材料の面内方向の熱伝導率を算出した。
(評価基準)
 測定された熱伝導率を下記基準に照らして区分し、面内方向の熱伝導性を評価した。
 「A」: 40W/m・K以上
 「B」: 40W/m・K未満
〔ピール強度(銅箔ピール接着性)〕
 各実施例又は各比較例の組成物を用いて以下に示す方法で銅箔付きアルミベース基板を作製し、得られた銅箔付きアルミベース基板に対して下記のピール試験を行い、熱伝導シートのピール強度を評価した。
(銅箔付きアルミベース基板の作製)
 アプリケーターを用いて、離型処理したポリエステルフィルムの離型面上に、後段に示す表に記載の配合を有する各実施例又は各比較例の組成物を均一に塗布し、120℃で5分間放置して塗膜を得た。
 このようにして得られた塗膜付きフィルムの塗膜上に、更に、新たな上記ポリエステルフィルムを、離型面が対向するように張り合わせて、「ポリエステルフィルム-塗膜-ポリエステルフィルム」の構成を有する積層体を得た。
 上記積層体にロールプレス処理をした。ロールプレス後の積層体の両面からポリエステルフィルムを剥がし、残った塗膜をアルミニウム板と銅箔の間に挟み、空気下で熱プレス(熱板温度180℃、圧力20MPaで5分間処理した後、更に、常圧下で180℃90分間)で処理して銅箔付きアルミベース基板を得た。上記銅箔付きアルミベース基板は、銅箔とアルミベース基板が熱伝導シート層(硬化した塗膜、平均膜厚200μm)を介して接着された試験体である。
〔ピール強度〕
 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、JIS C 6481に記載されている、常態での引きはがし強さの測定方法に従って測定した。
 なお、引きはがし強さを測定した際における、破壊の形態は、いずれも、組成物から形成された熱伝導シート層での凝集破壊であった。
(評価基準)
 測定された引き剥がし強さを下記基準に照らして区分し、接着性を評価した。
「A+」:5N/cm以上
「A」: 4N/cm以上5N/cm未満
「B」: 3N/cm以上4N/cm未満
「C」: 2.5N/cm以上3N/cm未満
「D」: 2.5N/cm未満
〔シート充填率〕
 上記〔熱伝導性〕の項目で示した方法で作製した熱伝導シートを10mm×10mmのサイズに切り出し、アルキメデス法により熱伝導シートの密度を測定した、その値を膜密度(g/cm)とした。
 上記評価方法により得られたと膜密度を用いて式(X)より熱伝導シートの充填率(%)を求めた。
  充填率(%) = 膜密度/理論密度 × 100  式(X)
 なお、理論密度は、熱伝導シートが空隙(ボイド)等を内包せずに形成された場合を仮定した理想的な熱伝導シートの密度である。具体的には、窒化ホウ素粒子の密度を2.23g/cm、それ以外の成分の密度を1.30g/cmとして、組成物の固形分の配合から計算して理論密度を算出した。
[結果]
 以下の表に、各実施例又は比較例における、窒化ホウ素粒子の特徴、組成物の配合の特徴、及び、試験結果を示す。
 表1には、熱伝導材料(熱伝導シート)の熱伝導率の測定において、膜厚方向の熱伝導率を測定した実施例又は比較例における、窒化ホウ素粒子の特徴、組成物の配合の特徴、及び、試験結果を示す。
 表2には、熱伝導材料(熱伝導シート)の熱伝導率の測定において、面内方向の熱伝導率を測定した実施例又は比較例における、窒化ホウ素粒子の特徴、組成物の配合の特徴、及び、試験結果を示す。
 表中、「窒化ホウ素の処理条件」欄は、素材として使用した窒化ホウ素に対してどのような処理を行ったかを示す。「処理条件」欄中、「真空P1」の記載は、真空プラズマ処理1を行ったことを示す。「真空P2」の記載は、真空プラズマ処理2を行ったことを示す。「大気圧P」の記載は、大気圧プラズマ処理を行ったことを示す。「水中P」の記載は、水中プラズマ処理を行ったことを示す。「焼成」の記載は、焼成処理を行ったことを示す。「未処理」の記載は、処理を行わず、素材として示した窒化ホウ素を、そのまま窒化ホウ素粒子として使用したことを示す。
 「窒化ホウ素粒子のパラメータ」欄は、各実施例又は比較例の組成物の調製に供した窒化ホウ素粒子の特徴を示す。「XPS O/B比」欄は、窒化ホウ素粒子の表面をXPS(X線光電子分光分析)で分析して検出された、ホウ素原子濃度に対する酸素原子濃度の原子濃度比を示す。「XRD ピーク比」欄は、上述の式(1)で求められるD値を示す。
 「バインダー成分」欄は、各実施例又は比較例の組成物の調製に供したエポキシ化合物及びフェノール化合物の種類、並びに、バインダー成分の粘度X(粘度Xについては上述の通り)を示す。
 なお、比較例5においては、得られた熱伝導材料(熱伝導シート)がもろすぎてピール強度の評価ができなかった。
 比較例6においては、熱伝導シートを形成できなかった。
 なお、各実施例又は比較例の組成物の調製に供した窒化ホウ素粒子のいずれにおいても、窒化ホウ素粒子の表面におけるケイ素原子濃度は検出限界未満であった。すなわち、窒化ホウ素粒子の表面における、ホウ素原子濃度に対するケイ素原子濃度の原子濃度比(酸素原子濃度/ケイ素原子濃度)は、各実施例又は比較例の組成物の調製に供した窒化ホウ素粒子のいずれにおいても0.001以下である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000010
 表に示す結果より、本発明の窒化ホウ素粒子を含む組成物を用いれば、熱伝導性及びピール強度に優れる熱伝導材料が得られることが確認された。
 中でも、窒化ホウ素粒子の、XPSで分析して検出された、ホウ素原子濃度に対する酸素原子濃度の原子濃度比が、0.15(より好ましくは0.20)以上である場合、得られる熱伝導材料のピール強度がより優れることが確認された(実施例1~8の比較等を参照)。
 窒化ホウ素粒子のD値が、0.005以下である場合、得られる熱伝導材料の熱伝導性がより優れることが確認された(実施例1~4の比較等を参照)。
 窒化ホウ素粒子の平均粒径が、40μm以上である場合、本発明の効果がより優れることが確認された(実施例6と9との比較、実施例4と10との比較等を参照)。
 バインダー成分の粘度Xが、10Pa・s以下(好ましくは1Pa・s以下)の場合、得られる熱伝導材料の熱伝導性がより優れることが確認された(実施例3、11、12の比較等を参照)。

Claims (13)

  1.  X線光電子分光分析により検出される、表面における、ホウ素原子濃度に対する酸素原子濃度の原子濃度比が、0.12以上であり、かつ、
     下記式(1)で求められるD値が、0.010以下である、窒化ホウ素粒子。
     式(1):D値 = B(OH)(002)/BN(002)
      B(OH)(002):X線回折により測定される三斜晶系の空間群を有する水酸化ホウ素の(002)面に由来するピーク強度
      BN(002):X線回折により測定される六方晶系の空間群を有する窒化ホウ素の(002)面に由来するピーク強度
  2.  前記D値が、0.005以下である、請求項1に記載の窒化ホウ素粒子。
  3.  前記原子濃度比が、0.15以上である、請求項1又は2に記載の窒化ホウ素粒子。
  4.  前記原子濃度比が、0.25以下である、請求項1~3のいずれか1項に記載の窒化ホウ素粒子。
  5.  平均粒径が、40μm以上である、請求項1~4のいずれか1項に記載の窒化ホウ素粒子。
  6.  凝集状の粒子である、請求項1~5のいずれか1項に記載の窒化ホウ素粒子。
  7.  窒化ホウ素に対して酸素プラズマ処理が施されてなる、請求項1~6のいずれか1項に記載の窒化ホウ素粒子。
  8.  請求項1~7のいずれか1項に記載の窒化ホウ素粒子と、樹脂バインダー又はその前駆体と、を含む、熱伝導材料形成用組成物。
  9.  前記樹脂バインダー又はその前駆体が、エポキシ化合物を含む、請求項8に記載の熱伝導材料形成用組成物。
  10.  前記樹脂バインダー又はその前駆体が、エポキシ化合物及びフェノール化合物を含む、請求項8又は9に記載の熱伝導材料形成用組成物。
  11.  請求項8~10のいずれか1項に記載の熱伝導材料形成用組成物を硬化して得られる、熱伝導材料。
  12.  請求項11に記載の熱伝導材料からなる、熱伝導シート。
  13.  デバイスと、上記デバイス上に配置された請求項12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。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022163015A1 (ja) * 2021-01-26 2022-08-04 Jfeスチール株式会社 プラズマ処理方法、プラズマ処理六方晶窒化ホウ素粉末の製造方法、およびプラズマ処理装置

Citations (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07306317A (ja) 1994-05-11 1995-11-21 Fuji Photo Film Co Ltd 新規なトリフェニレン誘導体、それを含む組成物およびそれを含む光学異方性材料
WO1997000600A2 (de) 1995-09-01 1997-01-09 Basf Aktiengesellschaft Polymerisierbare flüssigkristalline verbindungen
JPH0912771A (ja) 1995-06-26 1997-01-14 Denki Kagaku Kogyo Kk 充填材及び接着性シート
JPH11323162A (ja) 1998-03-19 1999-11-26 Hitachi Ltd 絶縁組成物
JP2004043405A (ja) 2002-07-15 2004-02-12 Hokko Chem Ind Co Ltd 高純度トリアリールホスフィンの工業的な製造法
JP2007002220A (ja) 2005-03-15 2007-01-11 Fujifilm Holdings Corp 化合物、組成物、位相差板、楕円偏光板および液晶表示装置
JP4118691B2 (ja) 2001-05-18 2008-07-16 株式会社日立製作所 熱硬化性樹脂硬化物
JP2010076956A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Mitsui Chemicals Inc 窒化ホウ素粉末の評価方法
JP2010244038A (ja) 2009-03-19 2010-10-28 Fujifilm Corp 光学フィルム、位相差板、楕円偏光板、液晶表示装置、及び化合物
JP4592225B2 (ja) 2000-07-06 2010-12-01 富士フイルム株式会社 液晶組成物および光学異方性素子
JP2012067225A (ja) 2010-09-24 2012-04-05 Hitachi Chemical Co Ltd 樹脂シート硬化物の製造方法、樹脂シート硬化物、樹脂付金属箔、金属基板、led基板、及びパワーモジュール
WO2013046784A1 (ja) * 2011-09-27 2013-04-04 日立化成株式会社 無機窒化物粒子、エポキシ樹脂組成物、半硬化樹脂組成物、硬化樹脂組成物、樹脂シート、発熱性電子部品及び無機窒化物粒子の製造方法
JP2014005382A (ja) 2012-06-25 2014-01-16 Hokko Chem Ind Co Ltd エポキシ樹脂組成物、およびその硬化物
JP2015137335A (ja) * 2014-01-23 2015-07-30 日本発條株式会社 絶縁性樹脂組成物、放熱材、プリント基板用積層板、プリント基板、窒化ホウ素粉末の表面処理方法、及び、窒化ホウ素粉末
JP2017036415A (ja) * 2015-08-12 2017-02-16 三菱化学株式会社 放熱樹脂シート及び該放熱樹脂シートを含むデバイス
JP2017095292A (ja) * 2015-11-19 2017-06-01 積水化学工業株式会社 窒化ホウ素ナノチューブ及び熱硬化性材料
WO2018101241A1 (ja) * 2016-12-01 2018-06-07 株式会社トクヤマ 六方晶窒化ホウ素粉末及びその製造方法
JP2019515864A (ja) * 2016-04-11 2019-06-13 イルジン ダイアモンド カンパニー リミテッド 多結晶立方晶窒化ホウ素及びその製造方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013150610A1 (ja) * 2012-04-03 2013-10-10 住友電工ハードメタル株式会社 立方晶窒化硼素焼結体工具
JP7138482B2 (ja) * 2018-05-30 2022-09-16 株式会社トクヤマ 六方晶窒化ホウ素粉末及びその製造方法
JP7138481B2 (ja) * 2018-05-30 2022-09-16 株式会社トクヤマ 六方晶窒化ホウ素粉末及びその製造方法

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07306317A (ja) 1994-05-11 1995-11-21 Fuji Photo Film Co Ltd 新規なトリフェニレン誘導体、それを含む組成物およびそれを含む光学異方性材料
JPH0912771A (ja) 1995-06-26 1997-01-14 Denki Kagaku Kogyo Kk 充填材及び接着性シート
WO1997000600A2 (de) 1995-09-01 1997-01-09 Basf Aktiengesellschaft Polymerisierbare flüssigkristalline verbindungen
JPH11513019A (ja) 1995-09-01 1999-11-09 ビーエーエスエフ アクチェンゲゼルシャフト 重合可能な液晶化合物
JPH11323162A (ja) 1998-03-19 1999-11-26 Hitachi Ltd 絶縁組成物
JP4592225B2 (ja) 2000-07-06 2010-12-01 富士フイルム株式会社 液晶組成物および光学異方性素子
JP4118691B2 (ja) 2001-05-18 2008-07-16 株式会社日立製作所 熱硬化性樹脂硬化物
JP2004043405A (ja) 2002-07-15 2004-02-12 Hokko Chem Ind Co Ltd 高純度トリアリールホスフィンの工業的な製造法
JP2007002220A (ja) 2005-03-15 2007-01-11 Fujifilm Holdings Corp 化合物、組成物、位相差板、楕円偏光板および液晶表示装置
JP2010076956A (ja) * 2008-09-24 2010-04-08 Mitsui Chemicals Inc 窒化ホウ素粉末の評価方法
JP2010244038A (ja) 2009-03-19 2010-10-28 Fujifilm Corp 光学フィルム、位相差板、楕円偏光板、液晶表示装置、及び化合物
JP2012067225A (ja) 2010-09-24 2012-04-05 Hitachi Chemical Co Ltd 樹脂シート硬化物の製造方法、樹脂シート硬化物、樹脂付金属箔、金属基板、led基板、及びパワーモジュール
WO2013046784A1 (ja) * 2011-09-27 2013-04-04 日立化成株式会社 無機窒化物粒子、エポキシ樹脂組成物、半硬化樹脂組成物、硬化樹脂組成物、樹脂シート、発熱性電子部品及び無機窒化物粒子の製造方法
JP2014005382A (ja) 2012-06-25 2014-01-16 Hokko Chem Ind Co Ltd エポキシ樹脂組成物、およびその硬化物
JP2015137335A (ja) * 2014-01-23 2015-07-30 日本発條株式会社 絶縁性樹脂組成物、放熱材、プリント基板用積層板、プリント基板、窒化ホウ素粉末の表面処理方法、及び、窒化ホウ素粉末
JP2017036415A (ja) * 2015-08-12 2017-02-16 三菱化学株式会社 放熱樹脂シート及び該放熱樹脂シートを含むデバイス
JP2017095292A (ja) * 2015-11-19 2017-06-01 積水化学工業株式会社 窒化ホウ素ナノチューブ及び熱硬化性材料
JP2019515864A (ja) * 2016-04-11 2019-06-13 イルジン ダイアモンド カンパニー リミテッド 多結晶立方晶窒化ホウ素及びその製造方法
WO2018101241A1 (ja) * 2016-12-01 2018-06-07 株式会社トクヤマ 六方晶窒化ホウ素粉末及びその製造方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANGEW. CHEM. INT. ED., vol. 51, 2012, pages 7990 - 7993
B. KOHNE ET AL., ANGEW. CHEM. SOC. CHEM. COMM., 1985, pages 1794
C. DESTRADE ET AL.: "Mol. Crysr. Liq. Cryst.", vol. 71, 1981, CHEMICAL SOCIETY OF JAPAN, pages: 111
J. ZHANG ET AL., J. AM. CHEM. SOC., vol. 116, 1994, pages 2655
YOSHITAKA TAKEZAWA: "Highly Thermally Conductive Composite Material", CMC PUBLISHING CO., LTD.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022163015A1 (ja) * 2021-01-26 2022-08-04 Jfeスチール株式会社 プラズマ処理方法、プラズマ処理六方晶窒化ホウ素粉末の製造方法、およびプラズマ処理装置

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