(57)【要約】【課題】さらなる高熱伝導性と熱膨張率の制御性を有する放熱部材を形成可能な組成物および放熱部材を得ること。【解決手段】本発明の放熱部材用組成物は、第１のカップリング剤１１と；第１のカップリング剤１１の一端と結合した熱伝導性の第１の無機フィラー１と；第２のカップリング剤１２と；第２のカップリング剤１２の一端と結合した熱伝導性の第２の無機フィラー２と；第２のカップリング剤１２の他端と結合した２官能以上の重合性化合物２２と：第３のカップリング剤１３と；第３のカップリング剤１３の一端と結合した熱伝導性の第３の無機フィラー３と；を含み、第１のカップリング剤１１と重合性化合物２２は、互いに結合可能な基をそれぞれ有し、第３のカップリング剤１３と重合性化合物２２は、互いに結合可能な基をそれぞれ有し、第３の無機フィラー３は、窒化物ウィスカーである。【選択図】図１
2019172936.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のカップリング剤と；
前記第１のカップリング剤の一端と結合した熱伝導性の第１の無機フィラーと；
第２のカップリング剤と；
前記第２のカップリング剤の一端と結合した熱伝導性の第２の無機フィラーと；
前記第２のカップリング剤の他端と結合した２官能以上の重合性化合物と：
第３のカップリング剤と；
前記第３のカップリング剤の一端と結合した熱伝導性の第３の無機フィラーと；を含み、
前記第１のカップリング剤と前記重合性化合物は、互いに結合可能な基をそれぞれ有し、
前記第３のカップリング剤と前記重合性化合物は、互いに結合可能な基をそれぞれ有し、
前記第３の無機フィラーは、窒化物ウィスカーである、
放熱部材用組成物。
【請求項２】
第１のカップリング剤と；
前記第１のカップリング剤の一端と結合した熱伝導性の第１の無機フィラーと；
第２のカップリング剤と；
前記第２のカップリング剤の一端と結合した熱伝導性の第２の無機フィラーと；
第３のカップリング剤と；
前記第３のカップリング剤の一端と結合した熱伝導性の第３の無機フィラーと；を含み、
前記第１のカップリング剤と前記第２のカップリング剤は、互いに結合可能な基をそれぞれ有し、
前記第３のカップリング剤と前記第２のカップリング剤は、互いに結合可能な基をそれぞれ有し、
前記第３の無機フィラーは、窒化物ウィスカーである、
放熱部材用組成物。
【請求項３】
前記第１の無機フィラーおよび前記第２の無機フィラーの平均粒径は、０．１〜５００μｍであり、
前記窒化物ウィスカーは、針状、繊維状、または粒子状である、
請求項１または請求項２に記載の放熱部材用組成物。
【請求項４】
前記第１の無機フィラーと前記第２の無機フィラーの総量１００質量部に対して、前記第３の無機フィラーを０．１〜１０質量部含む、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の放熱部材用組成物。
【請求項５】
前記第１の無機フィラーと前記第２の無機フィラーは、それぞれ独立して、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化炭素ホウ素、炭化ホウ素、黒鉛、炭素繊維、カーボンナノチューブ、アルミナ、コーディエライトから選ばれる少なくとも一つである、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の放熱部材用組成物。
【請求項６】
前記第３の無機フィラーは、窒化アルミニウムウィスカー、窒化ホウ素ウィスカーから選ばれる少なくとも一つである、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の放熱部材用組成物。
【請求項７】
前記第１の無機フィラー、前記第２の無機フィラー、および前記第３の無機フィラーに結合していない、有機化合物、高分子化合物、または、無機化合物をさらに含む、
請求項１〜６のいずれか１項に記載の放熱部材用組成物。
【請求項８】
カップリング剤と結合する前の前記重合性化合物は、下記式（１）で表される２官能以上の重合性非液晶化合物の少なくとも１種である、
請求項１、３〜７のいずれか１項に記載の放熱部材用組成物。
Ｒａ−Ｒ６−Ｏ−（Ｒｘ）ｎ−Ｏ−Ｒ１１−Ｒａ          （１）
［上記式（１）中、
Ｒａは、それぞれ独立して、下記式（１−１）〜（１−２）、アミノ、ビニル、カルボン酸無水物残基、またはこれらの構造を含むいずれかの重合性基であり；
Ｒｘは、下記式（１−３）〜（１−６）のいずれかであり；
ｎは、１〜３の整数であり；
Ｒ６、Ｒ１１は、それぞれ独立して、単結合、または炭素数１〜２０のアルキレンである。］
【化１】
2019172936.tif 000038
［式（１−１）〜（１−２）中、Ｒｂは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、−ＣＦ３、または炭素数１〜５のアルキルであり、ｑは０または１である。］
【化２】
2019172936.tif 000039
［式（１−４）〜（１−６）中、Ｒ７〜Ｒ１０は、それぞれ独立して、水素、または炭素数１〜２０のアルキレンである。］
【請求項９】
前記第１のカップリング剤、前記第２のカップリング剤、前記第３のカップリング剤は、それぞれ下記式（６）で表されるシランカップリング剤である、
請求項８に記載の放熱部材用組成物。
（Ｒ１−Ｏ）ｊ−Ｓｉ（Ｒ５）３−ｊ−（Ｒ２）ｋ−（Ｒ３）ｍ−（Ｒ４）ｎ−Ｒｙ  （６）
［上記式（６）中、
Ｒ１は、Ｈ−、またはＣＨ３−（ＣＨ２）０〜４−であり；
Ｒ２は、−（ＣＨ２）０〜３−Ｏ−であり；
Ｒ３は、１，３−フェニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、またはナフタレン−２，７−ジイルであり；
Ｒ４は、−（ＮＨ）０〜１−（ＣＨ２）０〜３−であり；
Ｒ５は、Ｈ−、またはＣＨ３−（ＣＨ２）０〜７−であり；
Ｒｙは、オキシラニル、オキセタニル、アミノ、ビニル、カルボン酸無水物残基、またはこれらの構造を含むいずれかの重合性基であり；
ｊは、０〜３の整数であり；
ｋは、０〜１の整数であり；
ｍは、０〜１の整数であり；
ｎは、０〜１の整数であり；
式（６）は、Ｒ３とＲ４の少なくとも１つを含む。］
【請求項１０】
カップリング剤と結合する前の前記重合性化合物は、下記式（２）で表される２官能以上の重合性液晶化合物の少なくとも１種である、
請求項１、３〜７のいずれか１項に記載の放熱部材用組成物。
Ｒａ−Ｚ−（Ａ−Ｚ）ｍ−Ｒａ          ・・・（２）
［前記式（２）中、
Ｒａは、それぞれ独立して、第１のカップリング剤、第２のカップリング剤、または、第３のカップリング剤の他端と結合可能な基であり；
Ａは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、ビシクロ［２．２．２］オクト−１，４−ジイル、またはビシクロ［３．１．０］ヘキス−３，６−ジイルであり、
これらの環において、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置き換えられてもよく、任意の水素は、ハロゲン、炭素数１〜１０のアルキル、または炭素数１〜１０のハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、
該アルキルにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく；
Ｚは、それぞれ独立して、単結合、または炭素数１〜２０のアルキレンであり、
該アルキレンにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｎ（Ｏ）＝Ｎ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
ｍは、１〜６の整数である。］
【請求項１１】
カップリング剤と結合する前の前記重合性化合物は、下記式（３）または（４）で表される２官能以上のヒドロキシ基を有する重合性非液晶化合物の少なくとも１種である、
請求項１、３〜７のいずれか１項に記載の放熱部材用組成物。
【化３】
2019172936.tif 000040
［上記式（３）中、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、または炭素数１〜３のアルキルであり；
ｍは２〜４の整数であり、ｎは１〜３の整数であり、ｐは２〜４の整数であり、ｑは１〜３の整数であり、ｍ＋ｎ＝５であり、ｐ＋ｑ＝５であり；
Ａは、単結合、炭素数１〜１０のアルキレン、シクロヘキシレン、シクロヘキセニレン、フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、ビシクロ［２．２．２］オクト−１，４−ジイル、ビシクロ［３．１．０］ヘキス−３，６−ジイル、４，４’−（９−フルオレニリデン）ジフェニレン、アダマンタンジイル、または、ビアダマンタンジイルであり、
炭素数１〜１０のアルキレンにおいて、任意の水素は−ＣＨ３で置き換えられてもよく、
シクロヘキシレン、シクロヘキセニレン、フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、ビシクロ［２．２．２］オクト−１，４−ジイル、ビシクロ［３．１．０］ヘキス−３，６−ジイル、４，４’−（９−フルオレニリデン）ジフェニレン、アダマンタンジイル、または、ビアダマンタンジイルにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置き換えられてもよく、任意の水素は、ハロゲン、炭素数１〜１０のアルキル、または炭素数１〜１０のハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、
任意の水素と置き換えられたアルキルにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく；
Ｚ１、Ｚ２は、それぞれ独立して、単結合、または炭素数１〜２０のアルキレンであり、
該アルキレンにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。］
［上記式（４）中、
ｘは２以上の整数であり；
環Ｂは、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、９，９‐ジフェニルフルオレン、アダマンタン、またはビアダマンタンであり、
環Ｂにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置き換えられてもよく、任意の水素は、ハロゲン、炭素数１〜３のアルキル、または炭素数１〜３のハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、
環Ｂの炭素数１〜３のアルキル、または炭素数１〜３のハロゲン化アルキルにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよい。］
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の放熱部材用組成物の硬化物である、
放熱部材。
【請求項１３】
請求項１２に記載の放熱部材と；
発熱部を有する電子デバイスと；を備え、
前記放熱部材が前記発熱部に接触するように前記電子デバイスに配置された、
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放熱部材用組成物に関する。特に、電子機器内部に生じた熱を効率よく伝導、伝達することにより放熱し、熱膨張率を制御できる放熱部材を形成可能な放熱部材用組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド自動車や電気自動車などの電力制御用の半導体素子や、高速コンピューター用のＣＰＵなどにおいて、内部の半導体の温度が高くなり過ぎないように、パッケージ材料の高熱伝導化が望まれている。すなわち半導体チップから発生した熱を効果的に外部に放出させる能力が重要になっている。また、動作温度の上昇により、パッケージ内に使用されている材料間の熱膨張率の差により熱歪が発生し、配線の剥離などによる寿命の低下が問題になっている。
【０００３】
このような放熱問題を解決する方法として、無機材料と樹脂とを複合化し、高熱伝導化した放熱部材の開発が行われている。特許文献１には、有機材料と無機材料の複合化において、樹脂に無機材料を添加するのではなく、無機材料同士をつなげるような態様、すなわち、カップリング剤と２官能以上の重合性化合物を介して無機材料を結合させることにより、または、カップリング剤を介して無機材料同士を結合させることにより、熱伝導率が極めて高く、熱膨張率の制御が可能な複合材が開示されている（段落０００７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開２０１６／０３１８８８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のとおり、放熱部材は電子機器の発達に伴い常により効果の高い熱伝導化と熱膨張率の制御性が望まれる。
そこで本発明は、さらなる垂直方向（厚み方向）の高熱伝導性と、熱膨張率の制御性を有する放熱部材を形成可能な組成物および放熱部材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、無機材料同士をカップリング剤と重合性化合物を介してつなげる態様の放熱部材において、さらなる高熱伝導性と熱膨張率の制御性を得るために鋭意検討を行なった。その結果、無機材料、カップリング剤、重合性化合物の組合せに、さらにウィスカーを組合せることにより、さらなる垂直方向（厚み方向）の高熱伝導性と、熱膨張率の制御性が得られることを見出し、本発明を完成させた。
【０００７】
本発明の第１の態様に係る放熱部材用組成物は、例えば図２に示すように、第１のカップリング剤１１と；前記第１のカップリング剤１１の一端と結合した熱伝導性の第１の無機フィラー１と；第２のカップリング剤１２と；前記第２のカップリング剤１２の一端と結合した熱伝導性の第２の無機フィラー２と；前記第２のカップリング剤１２の他端と結合した２官能以上の重合性化合物２２と：第３のカップリング剤１３と；前記第３のカップリング剤１３の一端と結合した熱伝導性の第３の無機フィラー３と；を含み、前記第１のカップリング剤１１と前記重合性化合物２２は、互いに結合可能な基をそれぞれ有し、前記第３のカップリング剤１３と前記重合性化合物２２は、互いに結合可能な基をそれぞれ有し、前記第３の無機フィラー３は、窒化物ウィスカーである。「一端」および「他端」とは、分子の形状の縁または端であればよく、分子の長辺の両端であってもなくてもよい。
このように構成すると、上記放熱部材用組成物から形成された放熱部材において、第３の無機フィラー（窒化物ウィスカー）もカップリング剤および重合性化合物を介して第２の無機フィラーに結合できる。窒化物ウィスカーとの結合がさらに加わることにより、さらに熱伝導性を向上させることができる。これは、窒化物ウィスカーとの結合により熱伝導の主な要素であるフォノンの伝播に適した経路を増加させることができるためと考えられる。
【０００８】
本発明の第２の態様に係る放熱部材用組成物は、例えば図４に示すように、第１のカップリング剤１１と；前記第１のカップリング剤１１の一端と結合した熱伝導性の第１の無機フィラー１と；第２のカップリング剤１２と；前記第２のカップリング剤１２の一端と結合した熱伝導性の第２の無機フィラー２と；第３のカップリング剤１３と；前記第３のカップリング剤１３の一端と結合した熱伝導性の第３の無機フィラー３と；を含み、前記第１のカップリング剤と前記第２のカップリング剤は、互いに結合可能な基をそれぞれ有し、前記第３のカップリング剤と前記第２のカップリング剤は、互いに結合可能な基をそれぞれ有し、前記第３の無機フィラーは、窒化物ウィスカーである。
このように構成すると、上記放熱部材用組成物から形成された放熱部材において、第３の無機フィラー（窒化物ウィスカー）もカップリング剤を介して第２の無機フィラーに結合できる。窒化物ウィスカーとの結合がさらに加わることにより、さらに熱伝導性を向上させることができる。これは、窒化物ウィスカーとの結合により熱伝導の主な要素であるフォノンの伝播に適した経路を増加させることができるためと考えられる。
【０００９】
本発明の第３の態様に係る放熱部材用組成物は、上記本発明の第１の態様または第２の態様に係る放熱部材用組成物において、前記第１の無機フィラーおよび前記第２の無機フィラーの平均粒径は、０．１〜５００μｍであり、前記窒化物ウィスカーは、針状、繊維状、または粒子状である。
このように構成すると、ウィスカーの形状を好ましいものとすることができる。特に、破砕し粒子状としたウィスカーが好ましい。
【００１０】
本発明の第４の態様に係る放熱部材用組成物は、上記本発明の第１の態様〜第３の態様のいずれか１の態様に係る放熱部材用組成物において、前記第１の無機フィラーと前記第２の無機フィラーの総量１００質量部に対して、前記第３の無機フィラーを０．１〜１０質量部含む。
このように構成すると、窒化物ウィスカーの添加量が少量（数％程度）であっても、熱伝導性を著しく向上させることができる。
【００１１】
本発明の第５の態様に係る放熱部材用組成物は、上記本発明の第１の態様〜第４の態様のいずれか１の態様に係る放熱部材用組成物において、前記第１の無機フィラーと前記第２の無機フィラーは、それぞれ独立して、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化炭素ホウ素、炭化ホウ素、黒鉛、炭素繊維、カーボンナノチューブ、アルミナ、コーディエライトから選ばれる少なくとも一つである。
このように構成すると、無機フィラーの熱伝導率が高く、熱膨張率が非常に小さいかまたは負であり、これらと複合化することにより目的とする放熱部材用組成物が得られる。
【００１２】
本発明の第６の態様に係る放熱部材用組成物は、上記本発明の第１の態様〜第５の態様のいずれか１の態様に係る放熱部材用組成物において、前記第３の無機フィラーは、窒化アルミニウムウィスカー、および窒化ホウ素ウィスカーから選ばれる少なくとも一つである。
このように構成すると、熱伝導性の向上により適したウィスカーを用いて組成物を構成できる。
【００１３】
本発明の第７の態様に係る放熱部材用組成物は、上記本発明の第１の態様〜第６の態様のいずれか１の態様に係る放熱部材用組成物において、前記第１の無機フィラー、前記第２の無機フィラー、および前記第３の無機フィラーに結合していない、有機化合物、高分子化合物、または、無機化合物をさらに含む．
このように構成すると、熱伝導率を向上させるために第１、第２、第３の無機フィラーの大きさを大きくするにつれて、それにあいまって空隙率が高くなった場合に、その空隙を結合していない化合物で満たすことができ、熱伝導率や水蒸気遮断性能などを向上させることができる。
【００１４】
本発明の第８の態様に係る放熱部材用組成物は、上記本発明の第１の態様、第３の態様〜第７の態様のいずれか１の態様に係る放熱部材用組成物において、カップリング剤と結合する前の前記重合性化合物は、下記式（１）で表される２官能以上の重合性非液晶化合物の少なくとも１種である。
Ｒａ−Ｒ６−Ｏ−（Ｒｘ）ｎ−Ｏ−Ｒ１１−Ｒａ          （１）
［上記式（１）中、
Ｒａは、それぞれ独立して、下記式（１−１）〜（１−２）、アミノ、ビニル、カルボン酸無水物残基、またはこれらの構造を含むいずれかの重合性基であり；
Ｒｘは、下記式（１−３）〜（１−６）のいずれかであり；
ｎは、１〜３の整数であり；
Ｒ６、Ｒ１１は、それぞれ独立して、単結合、または炭素数１〜２０のアルキレンである。］
【化１】
2019172936.tif 000003
［式（１−１）〜（１−２）中、Ｒｂは、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、−ＣＦ３、または炭素数１〜５のアルキルであり、ｑは０または１である。］
【化２】
2019172936.tif 000004
［式（１−４）〜（１−６）中、Ｒ７〜Ｒ１０は、それぞれ独立して、水素、または炭素数１〜２０のアルキレンである。］
このように構成すると、重合性化合物の構造は反応部位が少なく、熱による影響を受けにくいため、放熱部材は高耐熱性を有することができる。
【００１５】
本発明の第９の態様に係る放熱部材用組成物は、上記本発明の第８の態様に係る放熱部材用組成物において、前記第１のカップリング剤、前記第２のカップリング剤、前記第３のカップリング剤は、それぞれ下記式（６）で表されるシランカップリング剤である。
（Ｒ１−Ｏ）ｊ−Ｓｉ（Ｒ５）３−ｊ−（Ｒ２）ｋ−（Ｒ３）ｍ−（Ｒ４）ｎ−Ｒｙ  （６）
［上記式（６）中、
Ｒ１は、Ｈ−、またはＣＨ３−（ＣＨ２）０〜４−であり；
Ｒ２は、−（ＣＨ２）０〜３−Ｏ−であり；
Ｒ３は、１，３−フェニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、またはナフタレン−２，７−ジイルであり；
Ｒ４は、−（ＮＨ）０〜１−（ＣＨ２）０〜３−であり；
Ｒ５は、Ｈ−、またはＣＨ３−（ＣＨ２）０〜７−であり；
Ｒｙは、オキシラニル、オキセタニル、アミノ、ビニル、カルボン酸無水物残基、またはこれらの構造を含むいずれかの重合性基であり；
ｊは、０〜３の整数であり；
ｋは、０〜１の整数であり；
ｍは、０〜１の整数であり；
ｎは、０〜１の整数であり；
式（６）は、Ｒ３とＲ４の少なくとも１つを含む。］
このように構成すると、カップリング剤の構造は反応部位が少なく、熱による影響を受けにくいため、放熱部材は高耐熱性を有することができる。
【００１６】
本発明の第１０の態様に係る放熱部材用組成物は、上記本発明の第１の態様、第３の態様〜第７の態様のいずれか１の態様に係る放熱部材用組成物において、カップリング剤と結合する前の前記重合性化合物は、下記式（２）で表される２官能以上の重合性液晶化合物の少なくとも１種である。
Ｒａ−Ｚ−（Ａ−Ｚ）ｍ−Ｒａ          ・・・（２）
［前記式（２）中、
Ｒａは、それぞれ独立して、第１のカップリング剤、第２のカップリング剤、または、第３のカップリング剤の他端と結合可能な基であり；
Ａは、１，４−シクロヘキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、ビシクロ［２．２．２］オクト−１，４−ジイル、またはビシクロ［３．１．０］ヘキス−３，６−ジイルであり、
これらの環において、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置き換えられてもよく、任意の水素は、ハロゲン、炭素数１〜１０のアルキル、または炭素数１〜１０のハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、
該アルキルにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく；
Ｚは、それぞれ独立して、単結合、または炭素数１〜２０のアルキレンであり、
該アルキレンにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｎ（Ｏ）＝Ｎ−、または−Ｃ≡Ｃ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよく；
ｍは、１〜６の整数である。］
このように構成すると、重合性化合物は熱硬化性であり、フィラーの量に影響を受けずに硬化させることができ、さらに耐熱性に優れる。また分子構造は、対称性、直線性を有するため、フォノンの伝播に有利であると考えられる。
【００１７】
本発明の第１１の態様に係る放熱部材用組成物は、上記本発明の第１の態様、第３の態様〜第７の態様のいずれか１の態様に係る放熱部材用組成物において、カップリング剤と結合する前の前記重合性化合物は、下記式（３）または（４）で表される２官能以上のヒドロキシ基を有する重合性非液晶化合物の少なくとも１種である。
【化３】
2019172936.tif 000005
［上記式（３）中、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、または炭素数１〜３のアルキルであり；
ｍは２〜４の整数であり、ｎは１〜３の整数であり、ｐは２〜４の整数であり、ｑは１〜３の整数であり、ｍ＋ｎ＝５であり、ｐ＋ｑ＝５であり；
Ａは、単結合、炭素数１〜１０のアルキレン、シクロヘキシレン、シクロヘキセニレン、フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、ビシクロ［２．２．２］オクト−１，４−ジイル、ビシクロ［３．１．０］ヘキス−３，６−ジイル、４，４’−（９−フルオレニリデン）ジフェニレン、アダマンタンジイル、または、ビアダマンタンジイルであり、
炭素数１〜１０のアルキレンにおいて、任意の水素は−ＣＨ３で置き換えられてもよく、
シクロヘキシレン、シクロヘキセニレン、フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、ビシクロ［２．２．２］オクト−１，４−ジイル、ビシクロ［３．１．０］ヘキス−３，６−ジイル、４，４’−（９−フルオレニリデン）ジフェニレン、アダマンタンジイル、または、ビアダマンタンジイルにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置き換えられてもよく、任意の水素は、ハロゲン、炭素数１〜１０のアルキル、または炭素数１〜１０のハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、
任意の水素と置き換えられたアルキルにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく；
Ｚ１、Ｚ２は、それぞれ独立して、単結合、または炭素数１〜２０のアルキレンであり、
該アルキレンにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。］
［上記式（４）中、
ｘは２以上の整数であり；
環Ｂは、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、９，９‐ジフェニルフルオレン、アダマンタン、またはビアダマンタンであり、
環Ｂにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置き換えられてもよく、任意の水素は、ハロゲン、炭素数１〜３のアルキル、または炭素数１〜３のハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、
環Ｂの炭素数１〜３のアルキル、または炭素数１〜３のハロゲン化アルキルにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよい。］
このように構成すると、２官能以上のヒドロキシ基を有する重合性化合物のうち特に好ましい化合物を用いて放熱部材用組成物を構成することができる。これらの化合物は熱硬化性であり、フィラーの量に影響を受けずに硬化させることができる。また分子構造は、対称性、直線性を有するため、フォノンの伝播に有利であると考えられる。
【００１８】
本発明の第１２の態様に係る放熱部材は、上記本発明の第１の態様〜第１１の態様のいずれか１項に記載の放熱部材用組成物の硬化物である。
このように構成すると、放熱部材は、無機フィラー間に結合を有し、極めて高い熱伝導性を有することができる。
【００１９】
本発明の第１３の態様に係る電子機器は、上記本発明の第１２の態様に記載の放熱部材と；発熱部を有する電子デバイスと；を備え、前記放熱部材が前記発熱部に接触するように前記電子デバイスに配置される。
このように構成すると、高熱伝導性を有する放熱部材により、電子デバイスに生じた熱を効率よく伝導させることができる。また、面方向の熱膨張率を、放熱部材に取り付けた銅配線やシリコン、窒化ケイ素などの半導体素子の熱膨張率に近づけておくことにより、ヒートサイクルにより剥がれ難いデバイスが作製できる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の放熱部材用組成物から形成された放熱部材は、窒化物ウィスカーとの組合せにより、極めて高い熱伝導性と熱膨張率の制御性を有する。さらに、化学的安定性、耐熱性、硬度および機械的強度などの優れた特性をも有する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の放熱部材において、無機フィラー同士の結合を、窒化ホウ素を例として示す概念図である。
【図２】本発明の一実施の形態による放熱部材用組成物が含有する、第１のカップリング剤１１と結合した第１の無機フィラー１と、重合性化合物２２および第２のカップリング剤１２と結合した第２の無機フィラー２と、第３のカップリング剤１３と結合した第３の無機フィラー３のイメージ図である。
【図３】本発明の放熱部材において、第２の無機フィラー２、第３の無機フィラー３、第２の無機フィラー２が、カップリング剤と重合性化合物を介して結合する様子を、窒化ホウ素を例として示す概念図である。
【図４】本発明の他の実施の形態による放熱部材用組成物が含有する、第１のカップリング剤１１と結合した第１の無機フィラー１と、第２のカップリング剤１２と結合した第２の無機フィラー２と、第３のカップリング剤１３と結合した第３の無機フィラー３のイメージ図である。
【図５】実施例１の熱機械分析装置による測定結果を示すグラフである。
【図６】実施例２の熱機械分析装置による測定結果を示すグラフである。
【図７】実施例３の熱機械分析装置による測定結果を示すグラフである。
【図８】実施例４の熱機械分析装置による測定結果を示すグラフである。
【図９】比較例１の熱機械分析装置による測定結果を示すグラフである。
【図１０】比較例２の熱機械分析装置による測定結果を示すグラフである。
【図１１】比較例３の熱機械分析装置による測定結果を示すグラフである。
【図１２】比較例４の熱機械分析装置による測定結果を示すグラフである。
【図１３】窒化アルミニウムウィスカーのＳＥＭ画像（１０００倍）である。
【図１４】破砕し粒子状とした窒化アルミニウムウィスカーのＳＥＭ画像（１０００倍）である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一または相当する部分には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。また、本発明は、以下の実施の形態に制限されるものではない。
【００２３】
本明細書における用語の使い方は以下のとおりである。
「液晶化合物」「液晶性化合物」は、ネマチック相やスメクチック相などの液晶相を発現する化合物である。
【００２４】
「アルキルにおける任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−などで置き換えられてもよい」あるいは「任意の−ＣＨ２ＣＨ２−は−ＣＨ＝ＣＨ−などで置き換えられてもよい」等の句の意味を下記の一例で示す。例えば、Ｃ４Ｈ９−における任意の−ＣＨ２−が、−Ｏ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられた基としては、Ｃ３Ｈ７Ｏ−、ＣＨ３−Ｏ−（ＣＨ２）２−、ＣＨ３−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−などである。同様にＣ５Ｈ１１−における任意の−ＣＨ２ＣＨ２−が、−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられた基としては、Ｈ２Ｃ＝ＣＨ−（ＣＨ２）３−、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−（ＣＨ２）２−など、さらに任意の−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられた基としては、ＣＨ３−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＨ２−Ｏ−などである。このように「任意の」という語は、「区別なく選択された少なくとも１つの」を意味する。なお、化合物の安定性を考慮して、酸素と酸素とが隣接したＣＨ３−Ｏ−Ｏ−ＣＨ２−よりも、酸素と酸素とが隣接しないＣＨ３−Ｏ−ＣＨ２−Ｏ−の方が好ましい。
【００２５】
また、環Ａに関して「任意の水素は、ハロゲン、炭素数１〜１０のアルキル、または炭素数１〜１０のハロゲン化アルキルで置き換えられてもよい」の句は、例えば１，４−フェニレンの２，３，５，６位の水素の少なくとも１つがフッ素やメチル基等の置換基で置き換えられた場合の態様を意味し、また置換基が「炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル」である場合の態様としては、２−フルオロエチル基や３−フルオロ−５−クロロヘキシル基のような例を包含する。
【００２６】
「化合物（１）」は、後述する下記式（１）で表される重合性化合物を意味し、また、下記式（１）で表される化合物の少なくとも１種を意味することもある。「放熱部材用組成物」は、前記化合物（１）または他の重合性化合物から選択される少なくとも１種の化合物を含有する組成物を意味する。１つの化合物（１）が複数のＡを有するとき、任意の２つのＡは同一でも異なっていてもよい。複数の化合物（１）がＡを有するとき、任意の２つのＡは同一でも異なっていてもよい。この規則は、ＲａやＺなど他の記号、基などにも適用される。
【００２７】
［放熱部材用組成物］
本発明の放熱部材用組成物は、無機フィラー同士をカップリング剤および２官能以上の重合性化合物を介して結合させることにより放熱部材を形成する組成物であって、窒化物ウィスカーを含む。図１は無機フィラーとして窒化ホウ素を用いた場合の結合例である。窒化ホウ素（ｈ−ＢＮ）をカップリング剤で処理すると、窒化ホウ素は粒子の平面に反応基がないため、その周囲のみに複数のカップリング剤が結合する。このように、無機フィラーに対し複数のカップリング剤との結合が形成される。さらにカップリング剤は重合性化合物とも結合できる。したがって、窒化ホウ素に結合したカップリング剤同士を重合性化合物でつなぐことにより、図１に示すように、窒化ホウ素間に複数の結合を形成することができる。
このように、無機フィラー同士をカップリング剤および重合性化合物を介して結合させることにより、直接的にフォノンを伝播することができるので、本発明の放熱部材用組成物から形成された放熱部材は極めて高い熱伝導性を有し、無機成分の熱膨張率を直接反映させた複合材料となる。
【００２８】
本発明の第１の実施の形態に係る放熱部材用組成物は、例えば図２に示すように、第１のカップリング剤１１と；前記第１のカップリング剤１１の一端と結合した熱伝導性の第１の無機フィラー１と；第２のカップリング剤１２と；前記第２のカップリング剤１２の一端と結合した熱伝導性の第２の無機フィラー２と；前記第２のカップリング剤１２の他端と結合した２官能以上の重合性化合物２２と：第３のカップリング剤１３と；前記第３のカップリング剤１３の一端１３と結合した熱伝導性の第３の無機フィラー３と；を含む。前記第１のカップリング剤１１と前記重合性化合物２２は、互いに結合可能な基をそれぞれ有する。前記第３のカップリング剤１３と前記重合性化合物２２は、互いに結合可能な基をそれぞれ有する。前記第３の無機フィラー３は、窒化物ウィスカーである。
放熱部材用組成物の硬化により、第１のカップリング剤１１の他端が重合性化合物２２と結合すると、第１の無機フィラー１と第２の無機フィラー２との間の結合が形成される（図１）。
さらに、第３の無機フィラーとして、図２に示すように、第３のカップリング剤１３と結合した第３の無機フィラー３（窒化物ウィスカー）を含むため、放熱部材用組成物の硬化により、第３のカップリング剤１３の他端は重合性化合物２２との結合を形成することもでき、第２の無機フィラー２と第３の無機フィラー３との間の結合が形成される。
図２では説明のため１つの結合を例としているが、カップリング剤で無機フィラーを修飾すると、通常は複数のカップリング剤分子が無機フィラーに結合する。したがって、図３に示すように、第３の無機フィラー３と結合した複数の第３のカップリング剤１３が、異なる重合性化合物２２のそれぞれと結合を形成することになる。
【００２９】
本発明の第２の実施の形態に係る放熱部材用組成物は、例えば図４に示すように、第１のカップリング剤１１と；前記第１のカップリング剤１１の一端と結合した熱伝導性の第１の無機フィラー１と；第２のカップリング剤１２と；前記第２のカップリング剤１２の一端と結合した熱伝導性の第２の無機フィラー２と；第３のカップリング剤１３と；前記第３のカップリング剤１３の一端と結合した熱伝導性の第３の無機フィラー３と；を含む。前記第１のカップリング剤１１と前記第２のカップリング剤１２は、互いに結合可能な基をそれぞれ有する。前記第３のカップリング剤１３と前記第２のカップリング剤１２は、互いに結合可能な基をそれぞれ有する。前記第３の無機フィラー３は、窒化物ウィスカーである。
放熱部材用組成物の硬化により、第１のカップリング剤１１の他端が第２のカップリング剤１２と結合すると、第１の無機フィラー１と第２の無機フィラー２との間の結合が形成される（図１）。
さらに、第３の無機フィラーとして、図４に示すように、第３のカップリング剤１３と結合した第３の無機フィラー３（窒化物ウィスカー）を含むため、放熱部材用組成物の硬化により、第３のカップリング剤１３の他端は第２のカップリング剤１２との結合を形成することもでき、第２の無機フィラー２と第３の無機フィラー３との間の結合が形成される。
【００３０】
２官能以上の重合性化合物は、カップリング剤との結合を形成可能な基を有するものを選択する。
＜２官能以上の重合性非液晶化合物＞
２官能以上の重合性化合物は、非液晶性化合物であってもよい。非液晶性の２官能以上の重合性化合物としては、下記式（１）で表される重合性化合物を挙げることができる。
Ｒａ−Ｒ６−Ｏ−（Ｒｘ）ｎ−Ｏ−Ｒ１１−Ｒａ          （１）
上記式（１）中、
Ｒａは、それぞれ独立して、下記式（１−１）〜（１−２）、アミノ、ビニル、カルボン酸無水物残基、またはこれらの構造を含むいずれかの重合性基であり；
Ｒｘは、ナフタレン−２，６−ジイル、または、下記式（１−３）〜（１−６）で表されるナフタレン−２，７−ジイル、ビフェニル−２，２’、ビフェニル−２，４’、ビフェニル−３,３’のいずれかであり；
ｎは、１〜３の整数であり；
Ｒ６、Ｒ１１は、それぞれ独立して、単結合、または炭素数１〜２０のアルキレンである。
【化４】
2019172936.tif 000006
式（１−１）〜（１−２）中、Ｒｂはそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、−ＣＦ３、または炭素数１〜５のアルキルであり、ｑは０または１である。
【化５】
2019172936.tif 000007
式（１−４）〜（１−６）中、Ｒ７〜Ｒ１０は、それぞれ独立して、水素、または炭素数１〜２０のアルキレンである。
【００３１】
上記式（１）中、Ｒａは、それぞれ独立して、第１のカップリング剤の他端、第２のカップリング剤の他端、または、第３のカップリング剤の他端と結合可能な基であればよい。例えば、上記式（１−１）〜（１−２）で表される重合性基の他、シクロヘキセンオキシド、無水フタル酸、または無水コハク酸を挙げることができるが、これらに限られない。
式（１）で表される重合性化合物は、その構造中反応部位が少なく、熱による影響を受けにくい。一方で、その構造はフォノンの伝播に優れることがわかった。よって、放熱部材用組成物から形成される放熱部材は、高熱伝導性とともに高耐熱性を有することができる。
【００３２】
＜２官能以上の重合性液晶化合物＞
２官能以上の重合性化合物は、液晶性化合物であってもよい。液晶性を有する２官能以上の重合性化合物としては、下記式（２）で表される重合性液晶化合物を挙げることができる。
重合性液晶化合物は、液晶骨格と重合性基を有し、高い重合反応性、広い液晶相温度範囲、良好な混和性などを有する。この化合物（２）は他の液晶性の化合物や重合性の化合物などと混合するとき、均一になりやすい。
Ｒａ−Ｚ−（Ａ−Ｚ）ｍ−Ｒａ          （２）
【００３３】
上記化合物（２）の末端基Ｒａ、環構造Ａおよび結合基Ｚを適宜選択することによって、液晶相発現領域などの物性を任意に調整することができる。末端基Ｒａ、環構造Ａおよび結合基Ｚの種類が、化合物（２）の物性に与える効果、ならびに、これらの好ましい例を以下に説明する。
【００３４】
・末端基Ｒａ
末端基Ｒａは、上記式（１）で定義したＲａと同義である。
【００３５】
・環構造Ａ
上記化合物（２）の環構造Ａにおける少なくとも１つの環が１，４−フェニレンの場合、配向秩序パラメーター（orientational order parameter）および磁化異方性が大きい。また、少なくとも２つの環が１，４−フェニレンの場合、液晶相の温度範囲が広く、さらに透明点が高い。１，４−フェニレン環上の少なくとも１つの水素がシアノ、ハロゲン、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３に置換された場合、誘電率異方性が高い。また、少なくとも２つの環が１，４−シクロヘキシレンである場合、透明点が高く、かつ粘度が小さい。
【００３６】
上記式（２）中、好ましいＡとしては、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、２，２−ジフルオロ−１，４−シクロへキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，３，５−トリフルオロ−１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、３−フルオロピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリダジン−３，６−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジイル、９−エチルフルオレン−２，７−ジイル、９−フルオロフルオレン−２，７−ジイル、９，９−ジフルオロフルオレン−２，７−ジイルなどが挙げられる。
【００３７】
１，４−シクロヘキシレンおよび１，３−ジオキサン−２，５−ジイルの立体配置は、シスよりもトランスが好ましい。２−フルオロ−１，４−フェニレンおよび３−フルオロ−１，４−フェニレンは構造的に同一であるので、後者は例示していない。この規則は、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンと３，６−ジフルオロ−１，４−フェニレンとの関係などにも適用される。
【００３８】
上記式（２）中、さらに好ましいＡとしては、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレンなどである。特に好ましいＡは、１，４−シクロへキシレンおよび１，４−フェニレンである。
【００３９】
・結合基Ｚ
上記化合物（２）の結合基Ｚが、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−（ＣＨ２）４−である場合、特に、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−（ＣＨ２）４−である場合、粘度が小さくなる。また、結合基Ｚが、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−または−ＣＦ＝ＣＦ−である場合、液晶相の温度範囲が広い。また、結合基Ｚが、炭素数４〜１０程度のアルキルの場合、融点が低下する。
【００４０】
上記式（２）中、好ましいＺとしては、単結合、−（ＣＨ２）２−、−（ＣＦ２）２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）３Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ２）３−、−（ＣＨ２）２ＣＯＯ−、−ＯＣＯ（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−などが挙げられる。
【００４１】
上記式（２）中、さらに好ましいＺとしては、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−などが挙げられる。特に好ましいＺとしては、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−である。
【００４２】
上記化合物（２）が多くの環を持つほどより高温で軟化しにくくなるので放熱材料として好ましいが、軟化温度が重合温度よりも高くなると成形が難しくなるので、目的にそって両者のバランスをとることが好ましい。なお、本明細書においては、基本的に６員環および６員環を含む縮合環等を環とみなし、例えば３員環や４員環、５員環単独のものは環とみなさない。また、ナフタレン環やフルオレン環などの縮合環は１つの環とみなす。
【００４３】
上記化合物（２）は、光学活性であってもよいし、光学的に不活性でもよい。化合物（２）が光学活性である場合、該化合物（２）は不斉炭素を有する場合と軸不斉を有する場合がある。不斉炭素の立体配置はＲでもＳでもよい。不斉炭素はＲａまたはＡのいずれに位置していてもよく、不斉炭素を有すると、化合物（２）の相溶性がよい。化合物（２）が軸不斉を有する場合、ねじれ誘起力が大きい。また、施光性はいずれでも構わない。
以上のように、末端基Ｒａ、環構造Ａおよび結合基Ｚの種類、環の数を適宜選択することにより、目的の物性を有する化合物を得ることができる。
【００４４】
化合物（２）は、下記式（２ａ）または（２ｂ）のように表すこともできる。
Ｐ−Ｙ−（Ａ−Ｚ）ｍ−Ｒａ          （２ａ）
Ｐ−Ｙ−（Ａ−Ｚ）ｍ−Ｙ−Ｐ          （２ｂ）
上記式（２ａ）および（２ｂ）中、Ａ、Ｚ、Ｒａは上記式（２）で定義したＡ、Ｚ、Ｒａと同義であり、Ｐは下記式（２−１）〜（２−２）で表される重合性基、シクロヘキセンオキシド、無水フタル酸、または無水コハク酸を示し、Ｙは単結合または炭素数１〜２０のアルキレン、好ましくは炭素数１〜１０のアルキレンを示し、該アルキレンにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−または−ＣＨ＝ＣＨ−で置き換えられてもよい。特に好ましいＹとしては、炭素数１〜１０のアルキレンの片末端もしくは両末端の−ＣＨ２−が−Ｏ−で置き換えられたアルキレンである。ｍは１〜６の整数、好ましくは２〜６の整数、さらに好ましくは２〜４の整数である。
【化６】
2019172936.tif 000008
式（２−１）〜（２−２）中、Ｒｂがそれぞれ独立して、水素、ハロゲン、−ＣＦ３、または炭素数１〜５のアルキルであり、ｑは０または１である。
【００４５】
好ましい化合物（２）の例としては、以下に示す化合物（ａ−１）〜（ａ−１０）、（ｂ−１）〜（ｂ−１６）、（ｃ−１）〜（ｃ−１６）、（ｄ−１）〜（ｄ−１５）、（ｅ−１）〜（ｅ−１５）、（ｆ−１）〜（ｆ−１４）、（ｇ−１）〜（ｇ−２０）が挙げられる。なお、式中の＊は不斉炭素を示す。
【００４６】
【化７】
2019172936.tif 000009
【００４７】
【化８】
2019172936.tif 000010
【００４８】
【化９】
2019172936.tif 000011
【００４９】
【化１０】
2019172936.tif 000012
【００５０】
【化１１】
2019172936.tif 000013
【００５１】
【化１２】
2019172936.tif 000014
【００５２】
【化１３】
2019172936.tif 000015
【００５３】
【化１４】
2019172936.tif 000016
【００５４】
【化１５】
2019172936.tif 000017
【００５５】
【化１６】
2019172936.tif 000018
【００５６】
【化１７】
2019172936.tif 000019
【００５７】
【化１８】
2019172936.tif 000020
【００５８】
【化１９】
2019172936.tif 000021
【００５９】
【化２０】
2019172936.tif 000022
【００６０】
上記化学式（ａ−１）〜（ｇ−２０）において、Ｒａ、ＰおよびＹは上記式（２ａ）および（２ｂ）で定義したとおりである。
Ｚ１は、それぞれ独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−（ＣＦ２）２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−（ＣＨ２）３Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ２）３−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）２ＣＯＯ−、−ＯＣＯ（ＣＨ２）２−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＯＣＦ２−または−ＣＦ２Ｏ−である。なお、複数のＺ１は同一でも異なっていてもよい。
【００６１】
上記化学式（ａ−１）〜（ｇ−２０）において、Ｚ２は、それぞれ独立して、−（ＣＨ２）２−、−（ＣＦ２）２−、−（ＣＨ２）４−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−（ＣＨ２）３Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ２）３−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）２ＣＯＯ−、−ＯＣＯ（ＣＨ２）２−、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−Ｃ≡Ｃ−、−Ｃ≡Ｃ−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＯＣＦ２−または−ＣＦ２Ｏ−である。
【００６２】
上記化学式（ａ−１）〜（ｇ−２０）において、Ｚ３は、それぞれ独立して、単結合、炭素数１〜１０のアルキル、−（ＣＨ２）ａ−、−Ｏ（ＣＨ２）ａＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−Ｏ（ＣＨ２）３−、−（ＣＨ２）３Ｏ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝ＣＨＣＯＯ−、−ＯＣＯＣＨ＝ＣＨ−、−（ＣＨ２）２ＣＯＯ−、−ＯＣＯ（ＣＨ２）２−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−ＯＣＦ２−または−ＣＦ２Ｏ−であり、複数のＺ３は同一でも異なっていてもよい。ａは１〜２０の整数である。
【００６３】
上記化学式（ａ−１）〜（ｇ−２０）において、Ｘは、任意の水素がハロゲン、アルキル、フッ化アルキルで置き換えられてもよい１，４−フェニレンおよびフルオレン−２，７−ジイルの置換基であり、ハロゲン、アルキルまたはフッ化アルキルを示す。
【００６４】
上記化合物（２）のより好ましい態様について説明する。より好ましい化合物（２）は、下記式（２ａ）または（２ｂ）において以下の特徴を有する。
Ｐ−Ｙ−（Ａ−Ｚ）ｍ−Ｒａ          （２ａ）
Ｐ−Ｙ−（Ａ−Ｚ）ｍ−Ｙ−Ｐ          （２ｂ）
上記式中、Ａ、Ｙ、Ｚ、Ｒａおよびｍはすでに定義したとおりであり、Ｐは下記式（２−１）〜（２−２）で表される重合性基を示す。上記式（２ｂ）の場合、２つのＰは同一の重合性基（２−１）〜（２−２）を示し、２つのＹは同一の基を示し、２つのＹは対称となるように結合する。
【化２１】
2019172936.tif 000023
【００６５】
＜２官能以上のヒドロキシ基を有する重合性非液晶化合物＞
２官能以上の重合性化合物は、ヒドロキシ基を有する非液晶性化合物であってもよい。非液晶性の２官能以上のヒドロキシ基を有する重合性化合物としては、下記式（３）または（４）で表される少なくとも１つの重合性化合物を挙げることができる。
【化２２】
2019172936.tif 000024
【００６６】
上記式（３）において、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、または炭素数１〜３のアルキルであり；
ｍは２〜４の整数であり、ｎは１〜３の整数であり、ｐは２〜４の整数であり、ｑは１〜３の整数であり、ｍ＋ｎ＝５であり、ｐ＋ｑ＝５であり；
Ａは、単結合、炭素数１〜１０のアルキレン、シクロヘキシレン、シクロヘキセニレン、フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、ビシクロ［２．２．２］オクト−１，４−ジイル、ビシクロ［３．１．０］ヘキス−３，６−ジイル、４，４’−（９−フルオレニリデン）ジフェニレン、アダマンタンジイル、またはビアダマンタンジイルであり、
炭素数１〜１０のアルキレンにおいて、任意の水素は−ＣＨ３で置き換えられてもよく、
シクロヘキシレン、シクロヘキセニレン、フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、ビシクロ［２．２．２］オクト−１，４−ジイル、ビシクロ［３．１．０］ヘキス−３，６−ジイル、４，４’−（９−フルオレニリデン）ジフェニレン、アダマンタンジイル、または、ビアダマンタンジイルにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置き換えられてもよく、任意の水素は、ハロゲン、炭素数１〜１０のアルキル、または炭素数１〜１０のハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、
任意の水素と置き換えられたアルキルにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく；
Ｚ１、Ｚ２は、それぞれ独立して、単結合、または炭素数１〜２０のアルキレンであり、
該アルキレンにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。
【００６７】
上記式（３）において、Ａは、単結合、炭素数１〜１０のアルキレン、フェニレン、または任意の水素がハロゲンもしくはメチル基で置き換えられたフェニレンであり；Ｚ１、Ｚ２は、それぞれ独立して、単結合、−（ＣＨ２）ａ−、−Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ２）ａ−、−（ＣＨ２）ａＯ−、−Ｏ（ＣＨ２）ａＯ−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２ＣＨ２−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ２ＣＨ２−、−ＯＣＦ２−または−ＣＦ２Ｏ−であり、該ａが１〜２０の整数であることが好ましい。
【００６８】
特に好ましい化合物（３）の例としては、以下に示す化合物（３−１）〜（３−１１）が挙げられる。
【化２３】
2019172936.tif 000025
上記式（３−１）〜（３−１１）において、Ｒ１、Ｒ２、ｍ、ｎ、ｐ、ｑ、Ｚ１、Ｚ２は、式（３）と同一であり；Ｒ３〜Ｒ６３は、それぞれ独立して、水素、ハロゲン、炭素数１〜１０のアルキル、または炭素数１〜１０のハロゲン化アルキルである。
【００６９】
上記式（４）において、
ｘは２以上の整数であり；
環Ｂは、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、９，９‐ジフェニルフルオレン、アダマンタン、または、ビアダマンタンであり、
環Ｂにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−で置き換えられてもよく、任意の−ＣＨ＝は、−Ｎ＝で置き換えられてもよく、任意の水素は、ハロゲン、炭素数１〜３のアルキル、または炭素数１〜３のハロゲン化アルキルで置き換えられてもよく、
環Ｂの炭素数１〜３のアルキル、または炭素数１〜３のハロゲン化アルキルにおいて、任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−、または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよい。
【００７０】
上記式（４）において、環Ｂは、ベンゼン、ナフタレン、９，９‐ジフェニルフルオレン、またはアダマンタンであることが好ましい。
【００７１】
特に好ましい化合物（４）の例としては、以下に示す化合物（４−１）〜（４−１０）が挙げられる。
【化２４】
2019172936.tif 000026
上記式（４−１）〜（４−１０）において、ｘは、式（４）と同一である。上記式（４−１）〜（４−１０）の環において、ヒドロキシ基の位置は任意である。
【００７２】
＜２官能以上のヒドロキシ基を有する重合性液晶化合物＞
２官能以上の重合性化合物は、ヒドロキシ基を有する液晶性化合物であってもよい。液晶性を有する２官能以上のヒドロキシ基を有する重合性化合物としては、下記式（５）で表される少なくとも１つの重合性化合物を挙げることができる。化合物（５）は、液晶骨格と２官能以上のヒドロキシ基を有し、高い重合反応性、広い液晶相温度範囲、良好な混和性などを有する。この化合物（５）は他の液晶性の化合物や重合性の化合物などと混合するとき、均一になりやすい。
【００７３】
【化２５】
2019172936.tif 000027
【００７４】
上記式（５）において、ｓは０〜４の整数であり、ｔは１以上の整数であり、ｕは１以上の整数である。
上記化合物（５）の環Ｃおよび結合基Ｗ、結合基Ｙを適宜選択することによって、液晶相発現領域などの物性を任意に調整することができる。環Ｃ、結合基Ｗおよび結合基Ｙの種類が、化合物（５）の物性に与える効果、ならびに、これらの好ましい例を以下に説明する。
【００７５】
・結合基Ｙ
上記式（５）において、結合基Ｙは、それぞれ独立して、単結合または炭素数１〜２０のアルキレン、好ましくは炭素数１〜１０のアルキレンを示し、炭素数２〜２０の該アルキレンにおいて、ヒドロキシ基と結合していない任意の−ＣＨ２−は、−Ｏ−、−Ｓ−、−ＣＯ−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−で置き換えられてもよく、任意の水素はハロゲンで置き換えられてもよい。Ｙが直鎖状アルキレンである場合、液晶相の温度範囲が広く、かつ粘度が小さい。一方、Ｙが分岐状アルキレンである場合、他の液晶性の化合物との相溶性がよい。
【００７６】
・環Ｃ
上記化合物（５）の環Ｃにおける少なくとも１つの環が１，４−フェニレンの場合、配向秩序パラメーター（orientational order parameter）および磁化異方性が大きい。また、少なくとも２つの環が１，４−フェニレンの場合、液晶相の温度範囲が広く、さらに透明点が高い。１，４−フェニレン環上の少なくとも１つの水素がシアノ、ハロゲン、−ＣＦ３または−ＯＣＦ３に置換された場合、誘電率異方性が高い。また、少なくとも２つの環が１，４−シクロヘキシレンである場合、透明点が高く、かつ粘度が小さい。
【００７７】
上記式（５）において、好ましい環Ｃとしては、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、２，２−ジフルオロ−１，４−シクロへキシレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，３，５−トリフルオロ−１，４−フェニレン、ピリジン−２，５−ジイル、３−フルオロピリジン−２，５−ジイル、ピリミジン−２，５−ジイル、ピリダジン−３，６−ジイル、ナフタレン−２，６−ジイル、テトラヒドロナフタレン−２，６−ジイル、フルオレン−２，７−ジイル、９−メチルフルオレン−２，７−ジイル、９，９−ジメチルフルオレン−２，７−ジイル、９−エチルフルオレン−２，７−ジイル、９−フルオロフルオレン−２，７−ジイル、９，９−ジフルオロフルオレン−２，７−ジイルなどが挙げられる。
【００７８】
１，４−シクロヘキシレンおよび１，３−ジオキサン−２，５−ジイルの立体配置は、シスよりもトランスが好ましい。２−フルオロ−１，４−フェニレンおよび３−フルオロ−１，４−フェニレンは構造的に同一であるので、後者は例示していない。この規則は、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレンと３，６−ジフルオロ−１，４−フェニレンとの関係などにも適用される。
【００７９】
上記式（５）において、さらに好ましいＣとしては、１，４−シクロへキシレン、１，４−シクロヘキセニレン、１，３−ジオキサン−２，５−ジイル、１，４−フェニレン、２−フルオロ−１，４−フェニレン、２，３−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，５−ジフルオロ−１，４−フェニレン、２，６−ジフルオロ−１，４−フェニレンなどである。特に好ましいＡは、１，４−シクロへキシレンおよび１，４−フェニレンである。
【００８０】
・結合基Ｗ
上記化合物（５）の結合基Ｗが、それぞれ独立して、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−または−（ＣＨ２）４−である場合、特に、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−または−（ＣＨ２）４−である場合、粘度が小さくなる。また、結合基Ｗが、それぞれ独立して、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−または−ＣＦ＝ＣＦ−である場合、液晶相の温度範囲が広い。また、結合基Ｗが、炭素数４〜１０程度のアルキレンの場合、融点が低下する。
【００８１】
上記式（５）において、好ましい結合基Ｗとしては、単結合、−（ＣＨ２）２−、−（ＣＦ２）２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＦ＝ＣＦ−、−Ｃ≡Ｃ−、−（ＣＨ２）４−、−（ＣＨ２）３Ｏ−、−Ｏ（ＣＨ２）３−、−（ＣＨ２）２ＣＯＯ−、−ＯＣＯ（ＣＨ２）２−、−ＣＨ＝ＣＨ−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−ＣＨ＝ＣＨ−などが挙げられる。
【００８２】
上記式（５）において、さらに好ましい結合基Ｗとしては、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＯＯ−、−ＯＣＯ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＯＣＨ２−、−ＣＦ２Ｏ−、−ＯＣＦ２−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−Ｃ≡Ｃ−などが挙げられる。特に好ましい結合基Ｗとしては、単結合、−（ＣＨ２）２−、−ＣＯＯ−または−ＯＣＯ−である。
【００８３】
上記化合物（５）が３つ以下の環を有するときは粘度が低く、３つ以上の環を有するときは透明点が高い。
【００８４】
上記化合物（５）は、光学活性であってもよいし、光学的に不活性でもよい。化合物（５）が光学活性である場合、化合物（５）は不斉炭素を有する場合と軸不斉を有する場合がある。不斉炭素の立体配置はＲでもＳでもよい。不斉炭素は、環Ｃ、結合基Ｗ、結合基Ｙのいずれに位置していてもよく、不斉炭素を有すると、化合物（５）の相溶性がよい。化合物（５）が軸不斉を有する場合、ねじれ誘起力が大きい。また、施光性はいずれでも構わない。
以上のように、環Ｃ、結合基Ｗ、結合基Ｙの種類、環の数を適宜選択することにより、目的の物性を有する化合物を得ることができる。
【００８５】
上記化合物（２ｂ）、上記化合物（５）の好ましい化合物として、具体例（ｆ−１−１）〜（ｆ−１４−２）を以下に示す。
【００８６】
【化２６】
2019172936.tif 000028
【００８７】
【化２７】
2019172936.tif 000029
【００８８】
【化２８】
2019172936.tif 000030
【００８９】
・化合物（１）（２）（３）（４）（５）の合成方法
上記化合物（１）（２）（３）（４）（５）は、有機合成化学における公知の手法を組合せることにより合成できる。出発物質に目的の末端基、環構造および結合基を導入する方法は、例えば、ホーベン−ワイル（Houben-Wyle, Methods of Organic Chemistry, Georg Thieme Verlag, Stuttgart）、オーガニック・シンセシーズ（Organic Syntheses, John Wily & Sons, Inc.）、オーガニック・リアクションズ（Organic Reactions, John Wily & Sons Inc.）、コンプリヘンシブ・オーガニック・シンセシス（Comprehensive Organic Synthesis, Pergamon Press）、新実験化学講座（丸善）などの成書に記載されている。また、特開２００６−２６５５２７号公報を参照してもよい。
【００９０】
２官能以上の重合性化合物（以下、単に「重合性化合物」ということがある）は、上記式（１）（２）（３）（４）（５）で示す重合性化合物以外の重合性化合物であってもよい。例えば、ポリエーテルのジグリシジルエーテル、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテル、ビスフェノールＦのジグリシジルエーテル、ビフェノールのジグリシジルエーテル、または式（２）（５）の化合物の中でも直線性が足りず液晶性を発現しなかった化合物などが挙げられる。
上記重合性化合物は、有機合成化学における公知の手法を組合せることにより合成できる。
【００９１】
本発明に用いる重合性化合物は、２官能以上の官能基を有することが好ましく、３官能以上、また４官能以上である場合を含む。さらに、重合性化合物の長辺の両端に官能基を有する化合物が直線的な結合を形成できるため好ましい。
【００９２】
＜第１、第２の無機フィラー＞
第１の無機フィラー、第２の無機フィラーとしては、窒化物、炭化物、または炭素材料等を挙げることができる。第１の無機フィラーおよび第２の無機フィラーは、同一であってもよく異なったものでもよい。
第１の無機フィラー、第２の無機フィラーには、高熱伝導性で熱膨張率が非常に小さいか負である無機フィラーとして、窒化ホウ素、炭化ホウ素、窒化ホウ素炭素、黒鉛、炭素繊維、カーボンナノチューブ、コーディエライト等を用いてもよい。または、第１または第２の無機フィラーのどちらか一方に、窒化アルミニウム、アルミナ等の熱伝導率が高く熱膨張率が正である無機フィラーを用いてもよい。
好ましくは、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、黒鉛、炭素繊維、カーボンナノチューブである。特に六方晶系の窒化ホウ素（ｈ−ＢＮ）や黒鉛が好ましい。窒化ホウ素、黒鉛は平面方向の熱伝導率が非常に高く、窒化ホウ素は誘電率も低く、絶縁性も高いため好ましい。例えば、板状結晶の窒化ホウ素を用いると、成型および硬化時に、原料のフローや圧力によって、板状構造が金型に沿って配向され易いため好ましい。
【００９３】
無機フィラーの種類、形状、大きさ、添加量などは、目的に応じて適宜選択できる。放熱部材が絶縁性を必要とする場合、所望の絶縁性が保たれれば導電性を有する無機フィラーを用いてもよい。無機フィラーの形状としては、板状、球状、無定形、繊維状、棒状、筒状などが挙げられる。なお、重合性化合物はこれらの無機フィラー間を効率よく結合できる形状および長さを持っていることが望ましい。
【００９４】
第１の無機フィラー、第２の無機フィラーの平均粒径は、０．１〜５００μｍであることが好ましい。より好ましくは、１〜１００μｍである。０．１μｍ以上であると熱伝導率がよく、２００μｍ以下であると充填率を上げることができる。
なお、本明細書において平均粒径とは、レーザー回折・散乱法による粒度分布測定に基づく。すなわち、フランホーファー回折理論およびミーの散乱理論による解析を利用して、湿式法により粉体をある粒子径から２つに分けたとき、大きい側と小さい側が等量（体積基準）となる径をメジアン径とした。
【００９５】
＜第３の無機フィラー＞
第３の無機フィラーは、窒化物ウィスカーである。好ましくは、窒化アルミニウムウィスカー、および窒化ホウ素ウィスカーである。
窒化物ウィスカーの形状は特に限定されない。一般に市販されている繊維状のもの（図１３）であってもよく、繊維状のウィスカーを砕いて用いてもよく、粒子状まで破砕されたもの（図１４）であってもよい。
窒化アルミニウムウィスカーや窒化ホウ素ウィスカーにシランカップリング剤を結合させると、図３に示すように、第１の無機フィラーおよび第２の無機フィラーに対しより密に結合が形成され、その結合はフォノンの伝播に適しており、形成された放熱部材は高い熱伝導性を得ることができる。
【００９６】
＜カップリング剤＞
無機フィラーに結合させるカップリング剤は、重合性化合物が有する官能基と反応する基をもつものを選択する。例えば、重合性化合物がオキシラニル基を有する場合は、アミン系の基等を持つものが好ましい。ＪＮＣ（株）製では、サイラエース（商品名）Ｓ３１０、Ｓ３２０、Ｓ３３０、Ｓ３６０、信越化学工業（株）製では、ＫＢＭ９０３、ＫＢＥ９０３などが挙げられる。重合性化合物がアミン系の基またはヒドロキシ基を有する場合は、オキシラニル基等を持つカップリング剤が好ましい。ＪＮＣ（株）製では、サイラエース（商品名）Ｓ５１０、Ｓ５３０などが挙げられる。無機フィラーに対するカップリング剤の修飾量は、高熱伝導性、高耐熱性にバランスよく優れる放熱部材を容易に得ることができる等の点から、好ましくは０．２〜２０重量％、より好ましくは１〜１０重量％である。
【００９７】
２官能以上の重合性化合物として上記式（１）の化合物を用いた場合、カップリング剤として、下記式（６）で表されるシランカップリング剤を用いることが好ましい。
（Ｒ１−Ｏ）ｊ−Ｓｉ（Ｒ５）３−ｊ−（Ｒ２）ｋ−（Ｒ３）ｍ−（Ｒ４）ｎ−Ｒｙ  （６）
上記式（６）中、
Ｒ１は、Ｈ−、またはＣＨ３−（ＣＨ２）０〜４−であり；
Ｒ２は、−（ＣＨ２）０〜３−Ｏ−であり；
Ｒ３は、１，３−フェニレン、１，４−フェニレン、ナフタレン−２，６−ジイル、またはナフタレン−２，７−ジイルであり；
Ｒ４は、−（ＮＨ）０〜１−（ＣＨ２）０〜３−であり；
Ｒ５は、Ｈ−、またはＣＨ３−（ＣＨ２）０〜７−であり；
Ｒｙは、オキシラニル、オキセタニル、アミノ、ビニル、カルボン酸無水物残基、またはこれらの構造を含むいずれかの重合性基であり；
ｊは、０〜３の整数であり；
ｋは、０〜１の整数であり；
ｍは、０〜１の整数であり；
ｎは、０〜１の整数であり；
式（６）は、Ｒ３とＲ４の少なくとも１つを含む。
【００９８】
＜追加フィラー＞
本発明の放熱部材用組成物は、さらに無機フィラーを追加し、複数種類の無機フィラーを含有させてもよい。例えば、第１の無機フィラー、第２の無機フィラー、第３の無機フィラーと異なる熱膨張率を持つ無機フィラーを追加してもよい。また、第１の無機フィラーと第２の無機フィラーが２次元の板状または１次元の線状である場合、それらだけを複合化させると、複合化した放熱部材用組成物の物性に大きな異方性が生じる。追加フィラーを加えることにより、第１、第２の無機フィラーの配向性が緩和し、異方性が少なくなる利点がある。さらに、第１、第２の無機フィラーの熱膨張率が非常に小さいか負であるとき、熱膨張率が正の追加フィラーを加えることにより、その混合比率によって熱膨張率を負から正により精密に制御することが可能になる。追加フィラーに使用する無機フィラーに制約はないが、熱伝導率が高い物であることが望ましい。
【００９９】
追加フィラーとしては、熱伝導率が高く熱膨張率が正である、炭化珪素、窒化アルミニウム、窒化珪素、ダイアモンド、珪素、ベリリア、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化珪素、酸化銅、酸化チタン、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸化錫、酸化ホルミニウム、酸化ビスマス、酸化コバルト、酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、金、銀、銅、白金、鉄、錫、鉛、ニッケル、アルミニウム、マグネシウム、タングステン、モリブデン、ステンレスなどの無機充填材および金属充填材を挙げることができる。
【０１００】
＜その他の構成要素＞
本発明の放熱部材用組成物は、さらに第１の無機フィラー、第２の無機フィラー、第３の無機フィラーに結合していない、すなわち結合に寄与していない有機化合物（例えば重合性化合物または高分子化合物）を含んでいてもよく、重合開始剤や溶媒等を含んでいてもよい。
【０１０１】
＜結合していない重合性化合物＞
放熱部材用組成物は、無機フィラーに結合していない重合性化合物（この場合、必ずしも２官能以上でなくてもよい）を構成要素としてもよい。このような重合性化合物としては、膜形成性および機械的強度を低下させない化合物が好ましい。この重合性化合物は、液晶性を有しない化合物と液晶性を有する化合物とに分類される。液晶性を有しない重合性化合物としては、ビニル誘導体、スチレン誘導体、（メタ）アクリル酸誘導体、ソルビン酸誘導体、フマル酸誘導体、イタコン酸誘導体、などが挙げられる。含有量は、まず結合していない重合性化合物を含まない放熱部材用組成物を作製し、その空隙率を測定して、その空隙を埋められる量の重合性化合物を添加することが望ましい。
【０１０２】
＜結合していない高分子化合物＞
放熱部材用組成物は、無機フィラーに結合していない高分子化合物を構成要素としてもよい。このような高分子化合物としては、膜形成性および機械的強度を低下させない化合物が好ましい。この高分子化合物は、第１、第２、第３の無機フィラーおよび重合性化合物と反応しない高分子化合物であれば良く、例えばポリオレフィン系樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイタコン酸系樹脂などが挙げられる。含有量は、まず結合していない高分子化合物を含まない放熱部材用組成物を作成し、その空隙率を測定して、その空隙を埋められる量の高分子化合物を添加することが望ましい。
【０１０３】
＜非重合性の液晶性化合物＞
放熱部材用組成物は、重合性基を有しない液晶性化合物を構成要素としてもよい。このような非重合性の液晶性化合物の例は、液晶性化合物のデータベースであるリクリスト（LiqCryst, LCI Publisher GmbH, Hamburg, Germany）などに記載されている。非重合性の液晶性化合物を含有する放熱部材用組成物を重合させることによって、例えば、化合物（２）の重合体と液晶性化合物との複合材料（composite materials）を得ることができる。このような複合材料では、高分子分散型液晶のように高分子網目中に非重合性の液晶性化合物が存在している。好ましくは、使用する温度領域で流動性がないような特性を持つ液晶性化合物である。第１、第２、第３のフィラーを硬化させた後で、等方相を示す温度領域でその空隙に注入するような手法で複合化させてもよく、第１、第２、第３のフィラーに予め空隙を埋めるように計算した分量の液晶性化合物を混合しておき、フィラーを重合させても良い。
【０１０４】
＜重合開始剤＞
放熱部材用組成物は重合開始剤を構成要素としてもよい。重合開始剤は、組成物の構成要素および重合方法に応じて、例えば光ラジカル重合開始剤、光カチオン重合開始剤、熱ラジカル重合開始剤などを用いればよい。
熱ラジカル重合用の好ましい開始剤としては、例えば、過酸化ベンゾイル、ジイソプロピルパーオキシジカーボネート、ｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ｔ−ブチルパーオキシピバレート、ジ−ｔ−ブチルパーオキシド（ＤＴＢＰＯ）、ｔ−ブチルパーオキシジイソブチレート、過酸化ラウロイル、２，２’−アゾビスイソ酪酸ジメチル（ＭＡＩＢ）、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）、アゾビスシクロヘキサンカルボニトリル（ＡＣＮ）などが挙げられる。
【０１０５】
＜溶媒＞
放熱部材用組成物は溶媒を含有してもよい。重合させる必要がある構成要素を組成物中に含む場合、重合は溶媒中で行っても無溶媒で行ってもよい。溶媒を含有する組成物を基板上に、例えばスピンコート法などにより塗布した後、溶媒を除去してから光重合させてもよい。また、光硬化後適当な温度に加温して熱硬化により後処理を行ってもよい。
好ましい溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、テトラヒドロフラン、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、ＰＧＭＥＡなどが挙げられる。上記溶媒は１種単独で用いても２種以上を混合して用いてもよい。
なお、重合時の溶媒の使用割合を限定することにあまり意味はなく、重合効率、溶媒コスト、エネルギーコストなどを考慮して、個々のケースごとに決定すればよい。
【０１０６】
＜その他＞
放熱部材用組成物には取扱いを容易にするために、安定剤を添加してもよい。このような安定剤としては、公知のものを制限なく使用でき、例えば、ハイドロキノン、４−エトキシフェノールおよび３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシトルエン（ＢＨＴ）などが挙げられる。
さらに、放熱部材用組成物の粘度や色を調整するために添加剤として無機化合物（酸化物等）を添加してもよい。例えば、白色にするための酸化チタン、黒色にするためのカーボンブラック、粘度を調整するためのシリカの微粉末を挙げることができる。また、機械的強度をさらに増すために添加剤を添加してもよい。例えば、ガラス、カーボンファイバーなどの無機繊維やクロス、または高分子添加剤として、ポリビニルホルマール、ポリビニルブチラール、ポリエステル、ポリアミド、ポリイミドなどの繊維または長分子を挙げることができる。
【０１０７】
［製造方法］
以下、放熱部材用組成物を製造する方法、および放熱部材用組成物から放熱部材を製造する方法について具体的に説明する。以下では、無機フィラー間の結合に２官能以上の重合性化合物を含む場合を説明しているが、２官能以上の重合性化合物を含まない場合（カップリング剤同士を直接結合させる）も同様の方法で製造することができる。
【０１０８】
＜放熱部材用組成物を製造する＞
第１、第２の無機フィラー、カップリング剤、および２官能以上の重合性化合物の割合は、使用する無機フィラーと結合させるカップリング剤の量に依存する。第１、第２の無機フィラーとして窒化ホウ素を用いた場合、窒化ホウ素は表面に反応基がなく側面にのみ反応基が存在する。その少ない反応基にカップリング剤を結合させ、その反応基の数と同数か少し多い重合性化合物を結合させることが好ましい。
【０１０９】
・カップリング処理を施す
第１の無機フィラーを第１のカップリング剤で処理し、第１の無機フィラーと第１のカップリング剤の一端とを結合させたものを修飾フィラーＡとする。カップリング処理は、公知の方法を用いることができる。
一例として、まず無機フィラーとカップリング剤を溶媒に加える。スターラー等を用いて撹拌した後乾燥する。溶媒乾燥後に、真空乾燥機等を用いて真空条件下で加熱処理をする。この無機フィラーに溶媒を加えて、超音波処理により粉砕する。遠心分離機を用いてこの溶液を分離精製する。上澄みを捨てた後、溶媒を加えて同様の操作を数回行う。オーブンを用いて精製後のカップリング処理を施した無機フィラー（修飾フィラーＡ）を乾燥させる。
同様に、第３の無機フィラー（窒化物ウィスカー）を第３のカップリング剤で処理したものを修飾フィラーＣ（第３のカップリング剤は、第１のカップリング剤と同じであってもよく、異なってもよい）とする。
【０１１０】
・重合性化合物で修飾する
第２のカップリング剤で処理した第２の無機フィラー（上記修飾フィラーＡと同じであってもよく、異なってもよい）の、第２のカップリング剤の他端に２官能以上の重合性化合物を結合させる。このように重合性化合物で修飾したフィラーを修飾フィラーＢとする。
一例として、カップリング処理された無機フィラーと重合性化合物を、メノウ乳鉢等を用いて混合した後、２軸ロール等を用いて混練する。その後、超音波処理および遠心分離によって分離精製する。
【０１１１】
・混合する
修飾フィラーＡ、修飾フィラーＢ、修飾フィラーＣを、例えば第１の無機フィラーと第２の無機フィラーのみの重量比が１：１になるように量り取り、メノウ乳鉢等で混合する。その後２軸ロール等を用いて混合し、放熱部材用組成物を得る。
第１の無機フィラーと第２の無機フィラー（修飾なし）の混合割合（重量比）は、修飾フィラーＡと修飾フィラーＢの結合を形成する結合基がそれぞれアミン：エポキシの場合、例えば、１：１〜１：３０であることが好ましく、より好ましくは１：３〜１：２０である。混合割合は、修飾フィラーＡと修飾フィラーＢの結合を形成する末端の結合基の数により決定し、例えば２級アミンであれば２個のオキシラニル基と反応できるため、オキシラニル基側に比べて少量でよい。また、オキシラニル基側は開環してしまっている可能性もあるためエポキシ当量から計算される量より多めに使用することが好ましい。
第３の無機フィラー（窒化物ウィスカー、修飾なし）の混合割合は、第１の無機フィラーと第２の無機フィラーの総量１００質量部に対して、０．１〜１０質量部含むことが好ましい。より好ましくは１〜７質量部である。０．１質量部以上であると、高い熱伝導性を有する構造となり、１０質量部以下であると、放熱部材が高密度にて形成される。
【０１１２】
＜放熱部材を製造する＞
一例として、放熱部材用組成物を用いて、放熱部材としてのフィルムを製造する方法を説明する。放熱部材用組成物を、圧縮成形機を用いて加熱板中にはさみ、圧縮成形により硬化成形する。さらに、オーブン等を用いて後硬化を行い、本発明の放熱部材を得る。なお、圧縮成形時の圧力は、５０〜２００ｋｇｆ／ｃｍ２が好ましく、より好ましくは７０〜１８０ｋｇｆ／ｃｍ２である。硬化時の圧力は基本的には高い方が好ましい。しかし、金型の流動性や、目的とする物性（どちら向きの熱伝導率を重視するかなど）によって適宜変更し、適切な圧力を加えることが好ましい。
【０１１３】
以下、溶媒を含有する放熱部材用組成物を用いて、放熱部材としてのフィルムを製造する方法について具体的に説明する。
まず、基板上に放熱部材用組成物を塗布し、溶媒を乾燥除去して膜厚の均一な塗膜層を形成する。塗布方法としては、例えば、スピンコート、ロールコート、カテンコート、フローコート、プリント、マイクログラビアコート、グラビアコート、ワイヤーバーコート、ディップコート、スプレーコート、メニスカスコート法などが挙げられる。
溶媒の乾燥除去は、例えば、室温での風乾、ホットプレートでの乾燥、乾燥炉での乾燥、温風や熱風の吹き付けなどにより行うことができる。溶媒除去の条件は特に限定されず、溶媒がおおむね除去され、塗膜層の流動性がなくなるまで乾燥すればよい。
【０１１４】
上記基板としては、例えば、銅、アルミニウム、鉄、などの金属基板；シリコン、窒化ケイ素、窒化ガリウム、酸化亜鉛などの無機半導体基板；アルカリガラス、ホウ珪酸ガラス、フリントガラスなどのガラス基板、アルミナ、窒化アルミニウムなどの無機絶縁基板；ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアミド、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリケトンサルファイド、ポリエーテルスルフォン、ポリスルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフェニレンオキサイド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリアリレート、アクリル樹脂、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、セルロース、トリアセチルセルロースもしくはその部分鹸化物、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ノルボルネン樹脂などのプラスティックフィルム基板などが挙げられる。
【０１１５】
上記フィルム基板は、一軸延伸フィルムでも、二軸延伸フィルムであってもよい。上記フィルム基板は、事前に鹸化処理、コロナ処理、プラズマ処理などの表面処理を施してもよい。なお、これらのフィルム基板上には、上記放熱部材用組成物に含まれる溶媒に侵されないような保護層を形成してもよい。保護層として用いられる材料としては、例えばポリビニルアルコールが挙げられる。さらに、保護層と基板の密着性を高めるためにアンカーコート層を形成させてもよい。このようなアンカーコート層は保護層と基板の密着性を高めるものであれば、無機系および有機系のいずれの材料であってもよい。
【０１１６】
熱重合により放熱部材用組成物を硬化させる条件としては、熱硬化温度が、室温〜３５０℃、好ましくは室温〜２５０℃、より好ましくは５０℃〜２００℃の範囲であり、硬化時間は、５秒〜５０時間、好ましくは１分〜３０時間、より好ましくは５分〜２０時間の範囲である。重合後は、応力ひずみなど抑制するために徐冷することが好ましい。また、再加熱処理を行い、ひずみなどを緩和させてもよい。
【０１１７】
＜互いに結合可能な基＞
カップリング剤と２官能以上の重合性化合物との結合、または、カップリング剤同士の結合は、互いに結合可能な基の組合せであればよく特に限定されない。結合が形成できる限り、異なるものの組合せでもよく、同一のものの組合せでもよい。例えば、一方がアミノ基を有し他方がエポキシ基を有する組合せであってもよい。
このように、互いに結合可能な基の組合せとしては、オキシラニル基とアミノ基、ビニル基同士、メタクリロキシ基同士、カルボキシ基またはカルボン酸二無水物基とアミノ基、イミダゾール基とオキシラニル基、ヒドロキシ基とオキシラニル基等の組合せを挙げることができるが、これらに限られない。耐熱性の高い組合せがより好ましい。
【０１１８】
また、２官能以上の重合性化合物は異なる官能基を有してもよい。例えば、第１の無機フィラーを、アミノ基を有する第１のシランカップリング剤でカップリング処理する。次に、ビニル基を有する第２のシランカップリング剤を、末端にビニル基とエポキシ基をそれぞれ有する重合性化合物で修飾した後、第２のシランカップリング剤で第２の無機フィラーをカップリング処理する。硬化処理時には、第１のカップリング剤のアミノ基と、重合性化合物が有するエポキシ基とが結合する。
【０１１９】
［放熱部材］
本発明の第３の実施の形態に係る放熱部材は、上記第１の実施の形態および第２の実施の形態に係る放熱部材用組成物を硬化させた硬化物を用途に応じて成形したものである。この硬化物は、高い熱伝導性を有するとともに、熱膨張率が負かまたは非常に小さい正であり、化学的安定性、耐熱性、硬度および機械的強度などに優れている。なお、前記機械的強度とは、ヤング率、引っ張り強度、引き裂き強度、曲げ強度、曲げ弾性率、衝撃強度などである。
【０１２０】
本発明の放熱部材は、上記放熱部材用組成物から形成され、シート、フィルム、薄膜、繊維、成形体などの形状で使用する。好ましい形状は、板、シート、フィルムおよび薄膜である。なお、本明細書における放熱部材の厚みは２μｍ以上であり、好ましくは５μｍ〜５ｍｍ、より好ましくは１０μｍ〜２ｍｍであり、さらに好ましくは、２０μｍ〜１ｍｍである。厚みは、用途に応じて適宜変更すればよい。
本発明の放熱部材は、例えば、放熱基板、放熱板（面状ヒートシンク）、放熱シート、放熱フィルム、放熱塗膜、放熱接着材、放熱成形品などに適している。
【０１２１】
［電子機器］
本発明の第４の実施の形態に係る電子機器は、上記第３の実施の形態に係る放熱部材と、発熱部を有する電子デバイスとを備える。放熱部材は、前記発熱部に接触するように電子デバイスに配置される。放熱部材の形状は、放熱電子基板、放熱板、放熱シート、放熱フィルム、放熱接着材、放熱成形品などのいずれであってもよい。
例えば、電子デバイスとして、半導体素子を挙げることができる。本発明の放熱部材は、高熱伝導性に加えて、高耐熱性、高絶縁性を有する。そのため、半導体素子の中でも高電力のためより効率的な放熱機構を必要とする絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Insulated Gate Bipolar Transistor、ＩＧＢＴ）に特に有効である。ＩＧＢＴは半導体素子のひとつで、ＭＯＳＦＥＴをゲート部に組み込んだバイポーラトランジスタであり、電力制御の用途で使用される。ＩＧＢＴを備えた電子機器には、大電力インバータの主変換素子、無停電電源装置、交流電動機の可変電圧可変周波数制御装置、鉄道車両の制御装置、ハイブリッドカー、エレクトリックカーなどの電動輸送機器、ＩＨ調理器などを挙げることができる。
【実施例】
【０１２２】
以下に、実施例を用いて本発明を詳細に説明する。しかし本発明は、以下の実施例に記載された内容に限定されるものではない。
【０１２３】
本発明の実施例に用いた成分材料は次のとおりである。
＜無機フィラー＞
・窒化ホウ素：ｈ−ＢＮ粒子、モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン（合）製、（商品名）ＰｏｌａｒＴｈｅｒｍ  ＰＴＸ‐２５
＜ウィスカー＞
・窒化アルミニウムウィスカー（繊維状）：（株）Ｕ−ＭａＰ製、ＡｌＮウィスカー
・窒化アルミニウムウィスカー（粒子状）：（株）Ｕ−ＭａＰ製、破砕ＡｌＮウィスカー
＜シランカップリング剤＞
・Ｎ−（２−アミノエチル）−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、ＪＮＣ（株）製、（商品名）サイラエース（登録商標）Ｓ３２０
【化２９】
2019172936.tif 000031
・３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、ＪＮＣ（株）製、（商品名）サイラエース（登録商標）Ｓ５１０
【化３０】
2019172936.tif 000032
＜２官能以上の重合性化合物＞
・重合性オキシラニル化合物：ＪＮＣ（株）製、下記式（２−Ａ）
下記式（２−Ａ）は、特許第５０８４１４８号公報に記載の方法で合成することができる。
【化３１】
2019172936.tif 000033
・三菱ケミカル（株）製、（商品名）ｊＥＲ  ＹＸ４０００Ｈ
【化３２】
2019172936.tif 000034
・４，４’−（プロパン−２，２−ジイル）ジフェノール、和光純薬工業（株）製、（慣用名）ビスフェノールＡ
【化３３】
2019172936.tif 000035
＜硬化促進剤＞
・２−エチル−４−メチル−１Ｈ−イミダゾール、和光純薬工業（株）製、（一般名）２−エチル−４−メチル−イミダゾール
【化３４】
2019172936.tif 000036
【０１２４】
以下に、放熱部材の調製例を示す。
［実施例１］
・シランカップリング剤処理窒化ホウ素粒子の準備
窒化ホウ素粒子（モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン製ＰＴＸ−２５）１５ｇとシランカップリング剤Ｓ３２０を２．２５ｇ、トルエン１００ｍＬに加え、スターラーを用いて５００ｒｐｍで１時間攪拌し、得られた混合物を４０℃で４時間乾燥した。さらに、溶媒乾燥後に１２０℃に設定した真空乾燥機を用いて真空条件下で５時間加熱処理した。得られた粒子を修飾フィラーＡとした。
【０１２５】
・シランカップリング剤処理窒化アルミニウムウィスカーの準備
窒化アルミニウムウィスカー（（株）Ｕ−Ｍａｐ製ＡｌＮウィスカー）０．１１６ｇをシランカップリング剤Ｓ３２０／純水混合溶液（重量比１：１）０．０１２ｇに加え、よく混ぜた上で、得られた混合物を４０℃で４時間乾燥した。さらに溶媒乾燥後に１２０℃に設定した真空乾燥機を用いて真空条件下で５時間加熱処理した。得られた粒子を修飾フィラーＣとした。
【０１２６】
修飾フィラーＡと式（２−Ａ）で示される化合物を、それぞれ１．０ｇずつ量り取り、２本ロール（（株）井元製作所製ＩＭＣ−ＡＥ００型）を用いて１２０℃で１０分混合した。この重量比は修飾フィラーＡが有するアミノ基が十分に反応するエポキシ基の個数並びに２本ロール上で双方が十分に練り合わせられる量である。得られた混合物をテトラヒドロフラン４５ｍＬに加え、十分攪拌した後、遠心分離機（日立工機（株）製高速冷却遠心機ＣＲ２２形、４，０００回転×１０分×２５℃）で不溶分を沈降させ、デカンテーションで未反応のエポキシが溶解した分を含む溶液を取り除いた。その後、アセトン４５ｍＬを加え、前述と同様の操作を行った。さらに、テトラヒドロフラン、アセトンの順に同様の操作を繰り返した。不溶分を乾燥して得られた粒子を修飾フィラーＢとした。
【０１２７】
・修飾フィラーＡ、修飾フィラーＢと、修飾フィラーＣとの混合および成形・硬化
作製した修飾フィラーＡを０．１７ｇと、修飾フィラーＢを０．５３ｇと、修飾フィラーＣを０．０３５ｇとを量り取り、混合した。
得られた混合物を酸化されないように金枠を用いてステンレス製板中にはさみ、１５０℃に設定した圧縮成形機（（株）井元製作所製ＩＭＣ−１９ＥＣ）を用いて４０ＭＰａまで加圧し、３０分間加熱状態を続けることで、前硬化を行った。すなわちステンレス板の間を混合物が広がる際に、ＢＮは板状粒子であるため、粒子とステンレス板が平行になるように配向させた。試料の厚みが約５００μｍになるように、金枠と試料の量を調整した。さらに真空オーブンを用いて８０℃で３時間、２００℃で１４時間硬化を行った。この操作で得られた試料を放熱部材とする。
【０１２８】
・熱膨張率の評価
得られた試料から、４×２０ｍｍの試験片を切り出し、熱膨張率（ＳＩＩ（株）ＴＭＡ−ＳＳ６１００熱機械分析装置で測定した。）を、５０〜２００℃の範囲で求めた。試験片の長さや温度の範囲は、測定する試料の形状により適宜調整した。
【０１２９】
・熱伝導率の評価
熱伝導率は、予め放熱部材の比熱（（株）リガク  ＤＳＣ−８２３１、ＤＳＣ型入力補償型示差走査熱量測定装置で測定した。）と比重（メトラー・トレド製比重計ＡＧ２０４密度測定キットにより測定した。）を求めておき、その値を（株）アイフェイズ製ａｉ−Ｐｈａｓｅ  Ｍｏｂｉｌｅ  １ｕ熱拡散率測定装置により求めた熱拡散率を掛け合わせることにより垂直方向の熱伝導率を求めた。
【０１３０】
［実施例２］
修飾フィラーＣの窒化アルミニウムに（株）Ｕ−Ｍａｐ製破砕ＡｌＮウィスカーを使用した。これ以外は実施例１と同様に作製、評価を行った。
【０１３１】
［実施例３］
修飾フィラーＢに用いる式（２−Ａ）で示される化合物の代わりとして、ｊＥＲ  ＹＸ４０００Ｈを使用した。これ以外は実施例２と同様に作製、評価を行った。
【０１３２】
［実施例４］
修飾フィラーＢに用いる式（２−Ａ）で示される化合物の代わりとして、ビスフェノールＡ、添加剤として２−エチル−４−メチル−イミダゾールを使用し、修飾フィラーＡ〜Ｃに用いるシランカップリング剤としてＳ５１０を使用した。このとき、修飾フィラーＡ作成時の溶媒として純水を使用し、混合物の乾燥温度を６０度とした。さらに、修飾フィラーＢ作成時の２本ロールを用いての混合温度を１６０℃とした。これ以外は実施例２と同様に作製、評価を行った。
【０１３３】
［比較例１］
修飾フィラーＢ０．５６ｇと修飾フィラーＡ０．１４ｇを混合し、得られた混合物を酸化されないように金枠を用いてステンレス製板中にはさみ、１５０℃に設定した圧縮成形機（（株）井元製作所製ＩＭＣ−１９ＥＣ）を用いて２０ＭＰａまで加圧し、１５分間加熱状態を続けることで、前硬化を行った。すなわちステンレス板の間を混合物が広がる際に、ＢＮは板状粒子であるため、粒子とステンレス板が平行になるように配向させた。試料の厚みが約５００μｍになるように、金枠と試料の量を調整した。さらに真空オーブンを用いて８０℃で３時間、２００℃で１４時間硬化を行った。その後、実施例１と同様に評価を行った。
【０１３４】
［比較例２］
修飾フィラーＣの窒化アルミニウムとしてシランカップリング剤処理を行わない（株）Ｕ−Ｍａｐ製ＡｌＮウィスカーを使用した。これ以外は実施例１と同様に作製、評価を行った。
【０１３５】
［比較例３］
修飾フィラーＣの窒化アルミニウムとしてシランカップリング剤処理を行わない（株）Ｕ−Ｍａｐ製ＡｌＮウィスカーを３ｍｍの長さ程度にカットして使用した。これ以外は実施例１と同様に作製、評価を行った。
【０１３６】
［比較例４］
修飾フィラーＣの窒化アルミニウムとしてシランカップリング剤処理を行わない（株）Ｕ−Ｍａｐ製破砕ＡｌＮウィスカーを使用した。これ以外は実施例１と同様に作製、評価を行った。
【０１３７】
実施例、比較例の組成、処理方法、垂直方向の熱伝導率および熱膨張率の結果を表１、図５〜１２に示した。
【０１３８】
【表１】
2019172936.tif 000037
【０１３９】
上記表１のとおり、窒化アルミニウムウィスカーを第３の無機フィラー、および、ＪＮＣ（株）製シランカップリング剤を第３のシランカップリング剤とする修飾フィラーＣを用いた場合、窒化ホウ素、重合性液晶、シランカップリング剤および窒化アルミニウムウィスカーが直接結合した状態で、充填性が高い状態の放熱部材が得られているため、垂直方向の熱伝導率が高い値となった。特に破砕された粒子状の窒化アルミニウムウィスカーを用いたときの熱伝導率が良好であった。
【符号の説明】
【０１４０】
１      第１の無機フィラー
２      第２の無機フィラー
３      第３の無機フィラー
１１    第１のカップリング剤
１２    第２のカップリング剤
１３    第３のカップリング剤
２２    ２官能以上の重合性化合物
【図１】
2019172936.tif 000041
【図２】
2019172936.tif 000042
【図３】
2019172936.tif 000043
【図４】
2019172936.tif 000044
【図５】
2019172936.tif 000045
【図６】
2019172936.tif 000046
【図７】
2019172936.tif 000047
【図８】
2019172936.tif 000048
【図９】
2019172936.tif 000049
【図１０】
2019172936.tif 000050
【図１１】
2019172936.tif 000051
【図１２】
2019172936.tif 000052
【図１３】
2019172936.tif 000053
【図１４】
2019172936.tif 000054