(57)【要約】【課題】無電源で使用可能で、小型化が可能であり、耐湿性および絶縁性に優れた冷却デバイスの提供。【解決手段】酸化バナジウムを含有するセラミック材料のコア部と、その表面を被覆するルチル構造を有する材料の被膜とを有する、セラミック粒子。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化バナジウムを含有するセラミック材料のコア部と、その表面を被覆するルチル構造を有する材料の被膜とを有する、セラミック粒子。
【請求項２】
ルチル構造を有する材料が、酸化チタン（ＩＶ）であることを特徴とする、請求項１に記載のセラミック粒子。
【請求項３】
ルチル構造を有する材料の被膜の厚みが、５ｎｍ以上５μｍ以下であることを特徴とする、請求項１または２に記載のセラミック粒子。
【請求項４】
平均粒径が、０．２μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のセラミック粒子。
【請求項５】
ルチル構造を有する材料の被膜が、気相法により形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のセラミック粒子。
【請求項６】
酸化バナジウムが、ＶおよびＭ（ここに、Ｍは、Ｗ、Ｔａ、ＭｏおよびＮｂから選ばれる少なくとも一種である）を含む酸化物であって、ＶとＭの合計を１００モル部としたときのＭの含有モル部が約０モル部以上約５モル部以下であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のセラミック粒子。
【請求項７】
酸化バナジウムが、式：
Ｖ１−ｘＭｘＯ２
（式中、Ｍは、Ｗ、Ｔａ、ＭｏまたはＮｂであり、ｘは、０以上０．０５以下である）
で表される酸化物であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のセラミック粒子。
【請求項８】
酸化バナジウムが、Ａ（ここに、ＡはＬｉまたはＮａである）およびＶを含む酸化物であって、Ｖを１００モル部としたときのＡの含有モル部が約５０モル部以上約１００モル部以下であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のセラミック粒子。
【請求項９】
酸化バナジウムが、式：
ＡｙＶＯ２
（式中、Ａは、ＬｉまたはＮａであり、ｙは、０．５以上１．０以下である）
で表される酸化物であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のセラミック粒子。
【請求項１０】
酸化バナジウムが、Ｔｉがドープされた酸化バナジウムまたはさらにＷ、Ｔａ、ＭｏおよびＮｂからなる群から選択される他の原子がドープされた酸化バナジウムであって、
他の原子がＷである場合、バナジウム、Ｔｉおよび他の原子の合計１００モル部に対して、他の原子の含有モル部が、０モル部より大きく５モル部以下であり、
他の原子がＴａ、ＭｏまたはＮｂである場合、バナジウム、Ｔｉおよび他の原子の合計１００モル部に対して、他の原子の含有モル部が、０モル部より大きく１５モル部以下であり、
バナジウム、Ｔｉおよび他の原子の合計１００モル部に対して、チタンの含有モル部は、２モル部以上３０モル部以下であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のセラミック粒子。
【請求項１１】
バナジウム、Ｔｉおよび他の原子の合計１００モル部に対して、チタンの含有モル部が、５モル部以上１０モル部以下であることを特徴とする、請求項１０に記載のセラミック粒子。
【請求項１２】
酸化バナジウムが、式：
Ｖ１−ｘ−ｙＴｉｘＭｙＯ２
［式中、Ｍは、Ｗ、Ｔａ、ＭｏまたはＮｂであり、
ｘは０．０２以上０．３以下であり、
ｙは０以上であって、
ＭがＷである場合、ｙは０．０５以下であり、
ＭがＴａ、ＭｏまたはＮｂである場合、ｙは０．１５以下である。］
で表される酸化バナジウムであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のセラミック粒子。
【請求項１３】
ｘが０．０５以上０．１以下であることを特徴とする、請求項１２に記載のセラミック粒子。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載のセラミック粒子を含んで成る冷却デバイス製造用組成物。
【請求項１５】
請求項１〜１３のいずれか１項に記載のセラミック粒子を含んで成る冷却デバイス。
【請求項１６】
請求項１５に記載の冷却デバイスを有して成る電子部品。
【請求項１７】
請求項１５に記載の冷却デバイスまたは請求項１６に記載の電子部品を有して成る電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック粒子、特に酸化バナジウムを含有するセラミック材料の粒子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電子機器の性能向上を背景に、熱源となるＣＰＵ（中央処理装置）、パワーアンプ、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、ＩＣ（集積回路）、ボルテージレギュレータなどの電子部品の数が増加し、投入されるエネルギーの増加も重なって、発熱の問題が顕著化している。特に、スマートフォンやタブレット型端末のようなモバイル機器では、この熱により、電池の容量が劣化したり、構成する電子機器の信頼性に深刻な影響を与えたりする問題がある。したがって、機器の内部の温度を、より高度に制御することが求められている。
【０００３】
上記のような熱源から生じた熱の制御は、既存の熱マネジメントソリューションである冷却ファン、ヒートパイプ、ヒートシンク、サーマルシート、ペルチェ素子などにより行われており、例えば、特許文献１には、ヒートシンクとファンまたはペルチェ素子を組み合わせた冷却装置が記載されている（特許文献１を参照）。
【０００４】
しかしながら、上記のようなヒートシンクとファンまたはペルチェ素子を組み合わせた冷却装置は、構造が比較的複雑であることに加え、機器が大きくなり、特にスマートフォンやタブレット型端末等の薄型の機器には使用しにくい。さらには、電力を消費するので、低消費電力（バッテリーの持ち時間）の観点からも不利である。
【０００５】
したがって、スマートフォンやタブレット型端末等の薄型の機器では、現状、温度の制御は、筺体を介する放熱による手段しかなく、熱源と筺体をサーマルシートなどで熱結合し熱を逃がしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２２３４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような筺体を介する放熱は、筺体の表面積が限られていることから、限界がある。したがって、各熱源の温度を測定し、温度が所定の温度以上になった場合に、ＣＰＵなどのパフォーマンスを制限する（発熱自体を抑制する）ことで対応している。即ち、筺体の温度上昇が、ＣＰＵ等のパフォーマンスの妨げになっていることがある。当然、このような筐体を介した放熱、換言すれば機器全体への伝熱による放熱においては、バッテリーにも熱が伝わることになり、電池容量の経時的な低下に繋がっているともいえる。
【０００８】
そこで、本発明者は、結晶構造相転移や磁気相転移等に伴い熱を吸収するセラミック材料である酸化バナジウム（具体的には二酸化バナジウム）を、電子機器の熱源付近に配置することにより、無電源で使用可能な冷却デバイスとすることを検討した。しかしながら、本発明者の研究により、一般的な二酸化バナジウム（ＶＯ２）は、初期においては良好な吸熱効果を示すが、高湿度環境下では、吸熱効果が次第に低下することが明らかになった。従って、二酸化バナジウムを冷却デバイスとして用いる場合には、水分（水蒸気）との接触を避けるために強固なパッケージングが必要であり、そのためコストが増大し、また、デバイスの形状等が大きく制約されるという問題が生じる。
【０００９】
さらに二酸化バナジウムは、導電性であり、電子機器に用いる際には、絶縁処理が必要になる。絶縁性を確保するため、電子機器との接触面に絶縁層を形成したり、樹脂等の絶縁性の材料によりパッケージングしたりする必要がある。この場合にも、コストが増大し、絶縁層により小型化が困難になるという問題が生じる。
【００１０】
従って、本発明の目的は、耐湿性に優れ、水分による吸熱特性の劣化が抑制され、さらに絶縁性が確保された、酸化バナジウムを含有するセラミック粒子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記問題を解消すべく鋭意検討した結果、結晶構造相転移や磁気相転移等に伴い熱を吸収する酸化バナジウムをコア部とし、その表面にルチル構造を有する材料の層を形成することにより、上記の問題を解決できるセラミック粒子が得られることを見出し、本発明に至った。
【００１２】
本発明の第１の要旨によれば、酸化バナジウムを含有するセラミック材料のコア部と、その表面を被覆するルチル構造を有する材料の被膜とを有する、セラミック粒子が提供される。
【００１３】
本発明の第２の要旨によれば、上記セラミック粒子を含んで成る冷却デバイス製造用組成物が提供される。
【００１４】
本発明の第３の要旨によれば、上記セラミック粒子を含んで成る冷却デバイスが提供される。
【００１５】
本発明の第４の要旨によれば、上記冷却デバイスを有して成る電子部品が提供される。
【００１６】
本発明の第５の要旨によれば、上記冷却デバイスまたは上記電子部品を有して成る電子機器が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、結晶構造相転移や磁気相転移等に伴い熱を吸収するセラミック材料のコア部の表面に、ルチル構造を有する材料の被膜を施すことにより、セラミック材料の耐湿性および絶縁性を大幅に改善することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に用いられるセラミック材料は、潜熱により熱を吸収するセラミック材料であり、具体的には酸化バナジウム（代表的には、二酸化バナジウム）を含有するセラミック材料である。
【００１９】
このセラミック材料による熱の吸収は、潜熱を吸収することにより為される。このようなセラミック材料は、過剰な熱を潜熱により一時的に吸収することにより、時間的な熱の平滑化をすることで、高い冷却効果を得ることが可能になる。
【００２０】
上記セラミック材料としては、好ましくは、酸化バナジウム、典型的には二酸化バナジウムを主成分とする。
【００２１】
上記「主成分」とは、セラミック材料中に６０質量％以上含まれる成分を意味し、特に８０質量％以上、好ましくは９０質量％以上、より好ましくは９５質量％以上、さらに好ましくは９８質量％以上、例えば９８．０〜９９．８質量％あるいは実質的に１００％含まれる成分を意味する。
【００２２】
セラミック材料中の不純物としては、特に限定されないが、下記する酸化バナジウム以外の酸化バナジウム、例えばＶ２Ｏ３、Ｖ２Ｏ５等、他のセラミック材料、例えばガラス、ならびにＮａ、Ａｌ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｃａ、Ｓｉおよびこれらの酸化物等が挙げられる。
【００２３】
一の態様において、上記酸化バナジウムは、バナジウムおよびＭ（ここに、Ｍは、Ｗ、Ｔａ、ＭｏおよびＮｂから選ばれる少なくとも一種である）を含み、バナジウムとＭの合計を１００モル部としたときのＭの含有モル部が０モル部以上約５モル部以下である酸化バナジウムであってもよい。なお、Ｍは必須成分ではなく、Ｍの含有モル部は０であってもよい。
【００２４】
別の態様において、上記酸化バナジウムは、式：
Ｖ１−ｘＭｘＯ２
（式中、Ｍは、Ｗ、Ｔａ、ＭｏまたはＮｂであり、ｘは、０以上０．０５以下である。）
で表される１種またはそれ以上の酸化バナジウムであってもよい。
【００２５】
好ましい態様において、上記酸化バナジウムは、式：
Ｖ１−ｘＷｘＯ２
（式中、ｘは、０以上０．０１以下である。）
で表される１種またはそれ以上の酸化バナジウムであってもよい。
【００２６】
一の態様において、上記酸化バナジウムは、Ａ（ここに、ＡはＬｉまたはＮａである）およびバナジウムを含む複合酸化物であって、バナジウムを１００モル部としたときのＡの含有モル部が約５０モル部以上約１１０モル部以下、好ましくは約７０モル部以上約１１０モル部以下、より好ましくは約７０モル部以上約９８モル部以下である複合酸化物であってもよい。
【００２７】
さらに、上記酸化バナジウムは、Ａ（ここに、ＡはＬｉまたはＮａである）、バナジウムおよび遷移金属（例えば、チタン、コバルト、鉄およびニッケルから選択される少なくとも１種）を含む複合酸化物であって、
バナジウムと遷移金属のモル比が、９９５：５〜８５０：１５０の範囲にあり、
バナジウムおよび遷移金属の合計とＡのモル比が、１００：７０〜１００：１１０の範囲にある
ことを特徴とする複合酸化物であってもよい。
【００２８】
別の態様において、上記酸化バナジウムは、式：
ＡｙＶ１−ｚＭａｚＯ２
（式中、ＡはＬｉまたはＮａであり、Ｍａは、遷移金属であり；ｙは、０．５以上１．１以下であり、好ましくはｙは、０．７以上、１．１以下であり、ｚは、０以上０．１５以下である。）
で表される１種またはそれ以上の酸化バナジウムであってもよい。
【００２９】
上記式中、好ましくは、ＡはＬｉである。また、好ましくは、Ｍａは、チタン、コバルト、鉄およびニッケルから選択される少なくとも１種の金属である。
【００３０】
好ましい態様において、上記式中、ｙおよびｚは、下記（ａ）または（ｂ）のいずれかを満たす。
（ａ）０．７０≦ｙ≦０．９８、かつ、ｚ＝０、または
（ｂ）０．７０≦ｙ≦１．１、かつ、０．００５≦ｚ≦０．１５
【００３１】
一の態様において、上記酸化バナジウムは、Ｔｉがドープされた酸化バナジウムまたはさらにＷ、Ｔａ、ＭｏおよびＮｂからなる群から選択される他の原子がドープされた酸化バナジウムであって、
他の原子がＷである場合、バナジウム、Ｔｉおよび他の原子の合計１００モル部に対して、他の原子の含有モル部が、０モル部より大きく５モル部以下であり、
他の原子がＴａ、ＭｏまたはＮｂである場合、バナジウム、Ｔｉおよび他の原子の合計１００モル部に対して、他の原子の含有モル部が、０モル部より大きく１５モル部以下であり、
バナジウム、Ｔｉおよび他の原子の合計１００モル部に対して、チタンの含有モル部は、２モル部以上３０モル部以下である。このような酸化バナジウムを用いることにより、セラミック材料の耐湿性がより向上する。
【００３２】
好ましい態様において、上記のＴｉがドープされた酸化バナジウムは、Ｔｉおよび他の原子の合計１００モル部に対して、チタンの含有モル部が、５モル部以上１０モル部以下であり得る。
【００３３】
本発明において、「Ｔｉがドープされた二酸化バナジウム」とは、Ｘ線構造解析（典型的には、粉末Ｘ線回折法を用いる）により対応する結晶構造を示す酸化バナジウムを意味する。本明細書において、「さらに他の原子がドープされた二酸化バナジウム」とは、Ｔｉに加え他の原子がドープされた二酸化バナジウムであり、Ｘ線構造解析により対応する結晶構造を示す酸化バナジウムを意味する。
【００３４】
別の態様において、上記酸化バナジウムは、
式：Ｖ１−ｘ−ｙＴｉｘＭｙＯ２
［式中、Ｍは、Ｗ、Ｔａ、ＭｏまたはＮｂであり、
ｘは０．０２以上０．３０以下であり、
ｙは０以上であって、
ＭがＷである場合、ｙは０．０５以下であり、
ＭがＴａ、ＭｏまたはＮｂである場合、ｙは０．１５以下である。］
で表される酸化バナジウムである。このような酸化バナジウムを用いることにより、セラミック材料の耐湿性が向上する。
【００３５】
好ましくは、上記式中、ｘは、０．０５以上０．１０以下であり得る。
【００３６】
上記酸化バナジウムが相転移する温度は、冷却対象物、冷却目的などに応じて適宜選択され、例えば冷却対象物がＣＰＵである場合、昇温時２０〜１００℃、好ましくは４０〜６０℃で相転移することが好ましい。上記酸化バナジウムが相転移する温度、即ち、上記酸化バナジウムが潜熱を示す温度は、他の原子を添加（ドープ）し、その原子の添加量を調節することにより調整することができる。
【００３７】
上記酸化バナジウムは、好ましくは３５Ｊ／ｇ以上、より好ましくは４５Ｊ／ｇ以上、さらに好ましくは５０Ｊ／ｇ以上の初期潜熱量を有する。より大きな潜熱量を有することにより、より小さな体積で大きな冷却効果を発揮できるので、小型化の点で有利である。ここに、「潜熱」とは、物質の相が変化するときに必要とされる熱エネルギーの総量であり、本明細書においては、固体−固体の相転移、例えば電気・磁気・構造相転移に伴う吸発熱量の事をいう。
【００３８】
セラミック材料から構成されるコア部は、粒子（粉末）状である。上記セラミック材料から構成されるコア部の平均粒径（Ｄ５０：体積基準で粒度分布を求め、全体積を１００％とした累積曲線において、累積値が５０％となる点の粒径）は、特に限定されないが、例えば、０．１μｍ以上数百μｍ以下、具体的には０．１μｍ以上９００μｍ以下、代表的には１．０μｍ以上１００μｍ以下であり、例えば１０μｍ以上８０μｍ以下または３０μｍ以上５０μｍ以下であり得る。かかる平均粒径は、レーザー回折・散乱式 粒子径・粒度分布測定装置または電子走査顕微鏡を用いて測定することができる。平均粒径は、取り扱いの容易性、被覆のしやすさの観点から、０．１μｍ以上であることが好ましく、より緻密に成形できるという観点から、５０μｍ以下であることが好ましい。
【００３９】
セラミック材料から構成されるコア部を被覆するルチル構造を有する材料は、ルチル構造を有する材料であれば特に限定されないが、例えば酸化チタン（ＩＶ）、酸化マンガン（ＩＶ）等が挙げられ、好ましくは酸化チタン（ＩＶ）である。
【００４０】
上記酸化チタン（ＩＶ）および酸化マンガン（ＩＶ）は、それぞれ、ＴｉＯｘおよびＭｎＯｘで表され、ｘは好ましくは２であり得るが、酸素欠陥等により、２から多少ずれていてもよい。
【００４１】
セラミック材料から構成されるコア部を被覆するルチル構造を有する材料の被膜の厚みは、特に限定されないが、好ましくは５ｎｍ以上５μｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ以上１．０μｍ以下、例えば、５０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であり得る。厚みを５ｎｍ以上とすることにより、耐湿性および絶縁性をより確実に確保することができる。一方、厚みを１０μｍ以下とすることにより、セラミック粒子をより小さくすることができ、より微細な領域にもセラミック粒子を提供することが可能になる。また、セラミック粒子との熱膨張率係数差による応力の影響を小さくすることができる。
【００４２】
コア部をルチル構造を有する材料で被覆する方法は、特に限定されないが、気相法で被覆することが好ましく、代表的にはスパッタ、化学蒸着（ＣＶＤ：Chemical Vapor Deposition）により被覆を行う。
【００４３】
ルチル構造を有する材料は、好ましくは、実質的にセラミック材料から構成されるコア部全体を被覆する。
【００４４】
本発明のセラミック粒子の平均粒径（Ｄ５０）は、特に限定されないが、例えば、０．１μｍ以上数百μｍ以下、具体的には０．１μｍ以上９００μｍ以下、代表的には０．２μｍ以上５０μｍ以下であり、例えば０．５μｍ以上５０μｍ以下または１．０μｍ以上３０μｍ以下であり得る。かかる平均粒径は、レーザー回折・散乱式 粒子径・粒度分布測定装置または電子走査顕微鏡を用いて測定することができる。平均粒径は、取り扱いの容易性および耐湿性の観点から、０．１μｍ以上であることが好ましく、より緻密に成形できるという観点から、５０μｍ以下であることが好ましい。
【００４５】
本発明のセラミック粒子は、高い吸熱性を有すると共に、表面がルチル構造を有する材料により被覆されているので、高い耐湿性を有する。同時に、ルチル構造を有する材料を絶縁性の材料、例えば酸化チタン（ＩＶ）または酸化マンガン（ＩＶ）とすることにより、高い絶縁性も有し得る。このようなセラミック粒子は、冷却デバイスとして好適に用いることができる。
【００４６】
従って、本発明は、上記セラミック粒子を含む冷却デバイスをも提供する。本発明のセラミック粒子は、それ自体、粒子状の冷却デバイスとして用いることができるが、好ましくは、成形して用いられる。
【００４７】
成形して用いる場合、冷却デバイス中のセラミック粒子の含有量は、より大きな吸熱量を得る観点から、冷却デバイス全体に対して、２０ｖｏｌ％以上が好ましく、３０ｖｏｌ％以上がより好ましく、５０ｖｏｌ％以上、例えば６０％以上または７０％以上であることがさらに好ましい。また、冷却デバイスの強度を確保する観点から、冷却デバイス全体に対して９０ｖｏｌ％以下であることが好ましく、８０ｖｏｌ％以下であることがより好ましい。
【００４８】
成形体に含まれるその他の成分としては、特に限定されないが、種々の添加剤、例えば、樹脂、結合剤、ガラス等が挙げられる。これらの添加剤は、例えば冷却デバイスに求められる特性、形状、または製造方法等に応じて適宜選択することができる。
【００４９】
本発明の冷却デバイスの形状は、特に限定されず、任意の形状とすることができる。
【００５０】
一の態様において、本発明の冷却デバイスは、ブロック状であり得る。ブロック状とすることにより、全体の体積が大きくなり、より多くの熱を吸収することができる。また、別の態様において、本発明の冷却デバイスは、シート状であり得る。シート状とすることにより、表面積が増加するので、吸収した熱を外部に放出しやすくなる。
【００５１】
このような形状の冷却デバイスは、当該分野で一般的に用いられる方法、例えばセラミック粒子を圧縮することにより製造することができる。また、セラミック粒子を含むペーストを積層して、圧縮成形して得ることができる。さらに、別個にセラミックシートを形成し、これを圧着することにより得ることもできる。
【００５２】
別の態様において、本発明の冷却デバイスは、セラミック粒子を、絶縁性樹脂中に分散させて流動性を与え、冷却デバイス製造用組成物（例えば、ペースト状）とし、これを電子機器の所定の箇所に提供し、そこで硬化および／または固化させることにより得てもよい。したがって、本発明は、本発明のセラミック粒子を含んで成る冷却デバイス製造用組成物をも提供する。
【００５３】
冷却デバイス製造用組成物は、流動性を有するので、提供される箇所に応じた形状となり、実質的にその形状で硬化および／または固化して冷却デバイスとなる。したがって、任意の形状の冷却デバイスとなり得、微細で複雑な形状を有する箇所にも、設置することができる。また、本発明の冷却デバイス製造用組成物に含まれるセラミック粒子は絶縁性であり得るので、冷却デバイスを電子部品上に直接提供することもでき、即ち、電子部品上に直接、冷却デバイスを設置することができる。
【００５４】
冷却デバイス製造用組成物に含まれる絶縁性樹脂としては、特に限定されず、例えば、種々の熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂を用いることができる。
【００５５】
上記熱硬化性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、液晶ポリマー樹脂およびポリフェニルサルファイド樹脂が挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、または２種以上を混合して用いてもよい。
【００５６】
絶縁性樹脂として熱硬化性樹脂を用いる場合、所望により、上記冷却デバイス製造用組成物は、硬化剤を含んでいてもよい。かかる硬化剤としては、特に限定されないが、例えば、フェノール樹脂、ポリアミン、およびイミダゾールが挙げられる。
【００５７】
上記熱可塑性樹脂としては、特に限定されないが、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、アクリル樹脂、ナイロンおよびポリエステルが挙げられる。これらは、単独で用いてもよく、または２種以上を混合して用いてもよい。
【００５８】
用いる絶縁性樹脂は、冷却デバイスを設置する電子機器の種類・用途等に応じて適宜選択することができる。例えば、一般的な電子機器に用いる場合、半田耐熱性があり、汎用性が高いエポキシ樹脂またはポリイミド樹脂が好ましく、耐熱性を要する機器に用いる場合、フェノールノボラック型エポキシ樹脂またはポリイミド樹脂のようなガラス転移温度が１５０℃以上の樹脂が好ましい。また、冷却デバイスの熱伝導性を高めるためには、メソゲン基を有する液晶ポリマー樹脂を用いることが好ましい。
【００５９】
また、絶縁性樹脂は、弾性を有し得るので、温度変化により電子機器に加わる応力を緩和できる。
【００６０】
冷却デバイス製造用組成物は、さらに溶剤を含んでいてもよい。
【００６１】
上記溶剤は、用いる絶縁性樹脂の種類および量、冷却デバイス製造用組成物に要求される特性等の種々の因子に応じて汎用の溶媒から適宜選択することができ、例えば、ジプロピレンメチルエーテルアセテート、トルエン、メチルエチルケトン等が用いられる。
【００６２】
冷却デバイス製造用組成物は、さらに分散剤、硬化促進剤、消泡剤等の添加剤を含んでいてもよい。分散剤、硬化促進剤、消泡剤等は、一般的なポリマー組成物において用いられるものから、必要に応じて適宜選択することができる。
【００６３】
冷却デバイス製造用組成物は、特に限定されないが、例えば、上記セラミック材料、絶縁性樹脂および所望により硬化剤、溶剤、添加剤を市販のミキサー等で混合することにより製造することができる。
【００６４】
本発明は、本発明の冷却デバイスを有する電子部品および電子機器をも提供する。
【００６５】
電子部品としては、特に限定するものではないが、例えば、中央処理装置（ＣＰＵ）、パワーマネージメントＩＣ（ＰＭＩＣ）、パワーアンプ（ＰＡ）、トランシーバーＩＣ、ボルテージレギュレータ（ＶＲ）などの集積回路（ＩＣ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）、白熱電球、半導体レーザーなどの発光素子、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）などの熱源となり得る部品、および、その他の部品、例えば、基板、ヒートシンク、筐体等の電子機器に一般的に用いられる部品が挙げられる。
【００６６】
電子機器としては、特に限定するものではないが、例えば、携帯電話、スマートフォン、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット型端末等が挙げられる。
【実施例】
【００６７】
合成例１
二酸化バナジウムの製造
セラミック原料として、三酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ３）および五酸化バナジウム（Ｖ２Ｏ５）を用い、これらをＶ：Ｏ＝１：２（モル比）となるように秤量し、乾式混合した。その後、窒素／水素／水雰囲気下で１０００℃、４時間熱処理し、セラミック材料としてＶＯ２の粉末を調製した。得られた粉末の粒径を、マイクロトラック測定装置（レーザー回折・散乱法）を用いて測定した結果、Ｄ５０は４０μｍであった。
【００６８】
実施例１
コーティング
合成例１で作製したセラミック材料の粉末を、スパッタを用いてＴｉＯ２で被覆して、本発明のセラミック粒子を得た。ＴｉＯ２の厚みを、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）を用いて測定した結果、２０ｎｍであった。
【００６９】
比較例
ＴｉＯ２に代えて、ＳｉＯ２で被覆したこと以外は、実施例１と同様にして、比較例のセラミック粒子を得た。
【００７０】
試験例１：耐湿性試験
合成例１で作製したＶＯ２粉末、実施例１および比較例１で作製したセラミック粒子の初期の潜熱量を、ＤＳＣ（示差走査熱量測定）法により、窒素雰囲気中、昇温速度：１０Ｋ／分、０℃から１００℃、そして０℃へと掃引して、昇温時の吸熱量を潜熱量とした。
【００７１】
試料を、８５℃、相対湿度８５％の環境下で放置することにより、耐湿試験に付した。１００時間後および３００時間後に、再度潜熱量を測定した。潜熱量の測定結果を表１に示す。また、初期からの潜熱量の変化量を括弧内に示す。
【００７２】
【表１】
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【００７３】
上記の結果から、ＴｉＯ２でコーティングした本発明のセラミック粒子は、高い耐湿性を有することが確認された。
【００７４】
試験例２：絶縁性試験
粉体抵抗システムを用いて、合成例１で作製したＶＯ２粉末、実施例１および比較例１で作製したセラミック粒子の抵抗値を測定した。具体的には、セラミック粒子を、内表面が絶縁コートされた円柱プレス金型のダイス内に充填し、開口部の一端から加圧しながら、開口部の両端間の抵抗値を測定し、抵抗率を求めた。
【００７５】
【表２】
2017065984.tif 000003
【００７６】
上記の結果から、ＴｉＯ２でコーティングした本発明のセラミック粒子は、高い絶縁性を有することが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明の冷却デバイスは、例えば、熱対策問題が顕著化している小型通信端末の冷却デバイスとして利用することができる。