本發(fā)明是涉及一種放熱構(gòu)件用組合物。特別是涉及一種可形成通過效率良好地傳導(dǎo)、傳遞產(chǎn)生于電子裝置內(nèi)部的熱而進(jìn)行放熱，且可控制熱膨脹系數(shù)的放熱構(gòu)件的放熱構(gòu)件用組合物。

背景技術(shù)：

近年來，對于混合動力汽車(hybrid vehicle)或電動汽車(electric automobile)等電力控制用的半導(dǎo)體元件、或高速計(jì)算機(jī)(high speed computer)用的中央處理器(central processingunit，CPU)等，為了不使內(nèi)部的半導(dǎo)體的溫度變得過高，而期望封裝(package)材料的高導(dǎo)熱化。即，使自半導(dǎo)體芯片(semiconductor chip)產(chǎn)生的熱有效地釋出至外部的能力變得重要。另外，由于動作溫度的上升，因用于封裝內(nèi)的材料間的熱膨脹系數(shù)的差而產(chǎn)生熱應(yīng)變，由配線的剝離等引起的壽命的降低成為問題。

解決此種放熱問題的方法可列舉使高導(dǎo)熱性材料(放熱構(gòu)件)接觸于發(fā)熱部位，將熱導(dǎo)出至外部而進(jìn)行放熱的方法。導(dǎo)熱性高的材料可列舉金屬或金屬氧化物等無機(jī)材料。特別是氮化鋁等的熱膨脹系數(shù)與硅相近而優(yōu)選地使用。然而，此種無機(jī)材料在加工性或破損容易度等方面存在問題，不能說作為封裝內(nèi)的基板材料會具有充分的特性。因此，業(yè)界正在進(jìn)行使這些無機(jī)材料與樹脂復(fù)合化而高導(dǎo)熱化的放熱構(gòu)件的開發(fā)。

樹脂復(fù)合材的高導(dǎo)熱化通常是通過如下方式而進(jìn)行：在硅酮樹脂、聚酰胺樹脂、聚苯乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂等通用樹脂中添加大量金屬填充材料或無機(jī)填充材料。然而，無機(jī)填充材料的導(dǎo)熱率為物質(zhì)固有的值而上限已確定。因此，廣泛嘗試提高樹脂的導(dǎo)熱率來提升(bottom up)復(fù)合材的導(dǎo)熱率的方法。

專利文獻(xiàn)1中揭示有一種通過如下方式而獲得的放熱構(gòu)件，所述方式作為提高樹脂的導(dǎo)熱率的方法，通過取向控制添加劑或摩擦處理法(rubbing treatment method)等對液晶組合物進(jìn)行取向控制而使其聚合。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開2006-265527號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

[發(fā)明所要解決的問題]

如上所述，隨著電子裝置的發(fā)展，對放熱構(gòu)件時(shí)常期望效果更高的導(dǎo)熱化與熱膨脹系數(shù)的控制性。

因此，本發(fā)明的課題在于提供一種可形成具有高導(dǎo)熱性且可控制熱膨脹系數(shù)的放熱構(gòu)件的組合物及放熱構(gòu)件。

[解決問題的技術(shù)手段]

本發(fā)明人等人發(fā)現(xiàn)，在有機(jī)材料與無機(jī)材料的復(fù)合化中，通過并非將無機(jī)材料添加至樹脂中而是使無機(jī)材料彼此連接的實(shí)施方式，即經(jīng)由偶合劑與2官能以上的反應(yīng)性有機(jī)化合物而使無機(jī)材料直接鍵結(jié)(參照圖1、圖2)，或者經(jīng)由偶合劑而使無機(jī)材料彼此直接鍵結(jié)(參照圖1、圖3)，可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱率極高、且可控制熱膨脹系數(shù)的復(fù)合材，從而完成本發(fā)明。

本發(fā)明的第1實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物例如如圖2所示，包含：與偶合劑3的一端鍵結(jié)的導(dǎo)熱性的第1無機(jī)填料1；及與偶合劑4的一端鍵結(jié)且在鍵結(jié)有偶合劑4的另一端進(jìn)而鍵結(jié)有2官能以上的聚合性化合物5的導(dǎo)熱性的第2無機(jī)填料2；且通過硬化，第1無機(jī)填料1所鍵結(jié)的偶合劑3的另一端與第2無機(jī)填料2的聚合性化合物5鍵結(jié)。所謂“一端”及“另一端”，只要為分子形狀的邊緣或端部即可，可為分子的長邊的兩端也可不為分子的長邊的兩端。

若如此構(gòu)成，則可經(jīng)由偶合劑及聚合性化合物使無機(jī)填料彼此直接鍵結(jié)而形成放熱構(gòu)件。因此，可直接傳播作為導(dǎo)熱的主要要素的聲子(phonon)，硬化后的放熱構(gòu)件不僅在水平方向而且在厚度方向也可具有極高的導(dǎo)熱性。

本發(fā)明的第2實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物例如如圖3所示，包含：與偶合劑3的一端鍵結(jié)的導(dǎo)熱性的第1無機(jī)填料1；及與偶合劑4的一端鍵結(jié)的導(dǎo)熱性的第2無機(jī)填料2；且所述第1無機(jī)填料所鍵結(jié)的偶合劑與所述第2無機(jī)填料所鍵結(jié)的偶合劑分別具有使偶合劑彼此鍵結(jié)的官能基，通過硬化，第1無機(jī)填料1所鍵結(jié)的偶合劑3的另一端與第2無機(jī)填料2所鍵結(jié)的偶合劑4的另一端鍵結(jié)。

若如此構(gòu)成，則可經(jīng)由偶合劑使無機(jī)填料彼此直接鍵結(jié)而形成放熱構(gòu)件。因此，可直接傳播作為導(dǎo)熱的主要要素的聲子，硬化后的放熱構(gòu)件不僅在水平方向而且在厚度方向也可具有極高的導(dǎo)熱性。

本發(fā)明的第3實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物是如所述本發(fā)明的第1實(shí)施方式或第2實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物，其中所述第1無機(jī)填料與所述第2無機(jī)填料為氮化物、或碳材料。

若如此構(gòu)成，則放熱構(gòu)件用組合物可含有作為無機(jī)填料更優(yōu)選的化合物。

本發(fā)明的第4實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物是如所述本發(fā)明的第3實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物，其中所述第1無機(jī)填料與所述第2無機(jī)填料為選自氮化硼、碳化硼、硼碳氮、石墨、碳纖維、碳納米管中的至少一種。

若如此構(gòu)成，則無機(jī)填料的導(dǎo)熱率高，熱膨脹系數(shù)非常小或?yàn)樨?fù)，通過與這些進(jìn)行復(fù)合化，可獲得目標(biāo)放熱構(gòu)件用組合物。

本發(fā)明的第5實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物是如所述本發(fā)明的第1實(shí)施方式至第4實(shí)施方式的任一實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物，其進(jìn)而包含：第3無機(jī)填料，所述第3無機(jī)填料具有與所述第1無機(jī)填料及所述第2無機(jī)填料不同的熱膨脹系數(shù)，且為與偶合劑的一端鍵結(jié)的導(dǎo)熱性的第3無機(jī)填料、或與鍵結(jié)有聚合性化合物的偶合劑的一端鍵結(jié)的導(dǎo)熱性的第3無機(jī)填料。

若如此構(gòu)成，則為如下所述：在所述第1無機(jī)填料與所述第2無機(jī)填料為二維的板狀或一維的線狀的情況下，若僅將這些復(fù)合化，則經(jīng)復(fù)合化的放熱構(gòu)件用組合物的物性也產(chǎn)生大的各向異性。通過添加第3填料，有第1無機(jī)填料、第2無機(jī)填料的取向性得以緩和，各向異性變少的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)而，當(dāng)?shù)?無機(jī)填料、第2無機(jī)填料的熱膨脹系數(shù)非常小或?yàn)樨?fù)時(shí)，通過添加熱膨脹系數(shù)為正的第3無機(jī)填料，利用其混合比率而可更精確地對熱膨脹系數(shù)進(jìn)行由負(fù)至正的控制。第3無機(jī)填料中所使用的無機(jī)填料并無限制，理想的是導(dǎo)熱率高的無機(jī)填料。

本發(fā)明的第6實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物是如所述本發(fā)明的第1實(shí)施方式至第5實(shí)施方式的任一實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物，其進(jìn)而包含：所述第1無機(jī)填料及所述第2無機(jī)填料所未鍵結(jié)的有機(jī)化合物或高分子化合物。

若如此構(gòu)成，則為如下所述：在將第1無機(jī)填料、第2無機(jī)填料直接連接而使其硬化的放熱構(gòu)件用組合物中，隨著為了提高導(dǎo)熱率而增大填料的粒徑，空隙率將與其相對應(yīng)地變高。通過利用未鍵結(jié)的化合物來填充其空隙，可使導(dǎo)熱率或水蒸氣阻斷性能等提高。

本發(fā)明的第7實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物是如所述本發(fā)明的第1實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物，其中所述2官能以上的聚合性化合物為在兩末端具有包含氧雜環(huán)丙基或氧雜環(huán)丁基的結(jié)構(gòu)的聚合性化合物。

若如此構(gòu)成，則可耐熱性良好地進(jìn)行導(dǎo)熱率高的硅烷偶合劑與有機(jī)分子間的鍵結(jié)。進(jìn)而，特別是在重視耐熱性的情況下，在即便稍微降低導(dǎo)熱率，也最好具有酰亞胺鍵、酰胺鍵等耐熱性高的結(jié)構(gòu)的情況等中可適當(dāng)選擇所述構(gòu)成。

本發(fā)明的第8實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物是如所述本發(fā)明的第7實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物，其中所述2官能以上的聚合性化合物為下述式(1-1)所表示的至少一種聚合性液晶化合物。

R^a1-Z-(A-Z)_m1-R^a1…(1-1)

[所述式(1-1)中，

R^a1分別為下述式(2-1)～式(2-2)的任一者所表示的聚合性基；

A為1，4-亞環(huán)己基、1，4-亞環(huán)己烯基、1，4-亞苯基、萘-2，6-二基、四氫萘-2，6-二基、芴-2，7-二基、雙環(huán)[2.2.2]辛-1，4-二基、或雙環(huán)[3.1.0]己-3，6-二基，

這些環(huán)上，任意的-CH₂-可被-O-取代，任意的-CH＝可被-N＝取代，任意的氫可被鹵素、碳數(shù)1～10的烷基、或碳數(shù)1～10的鹵化烷基取代，

所述烷基中，任意的-CH₂-可被-O-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-、或-C≡C-取代；

Z分別獨(dú)立地為單鍵、或碳數(shù)1～20的亞烷基，

所述亞烷基中，任意的-CH₂-可被-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-、-CF＝CF-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-N(O)＝N-、或-C≡C-取代，任意的氫可被鹵素取代；

m1為1～6的整數(shù)]

[化1]

[式(2-1)～式(2-2)中，R^b為氫、鹵素、-CF₃、或碳數(shù)1～5的烷基，q為0或1]。

若如此構(gòu)成，則放熱構(gòu)件用組合物可含有作為聚合性化合物的聚合性液晶化合物。這些化合物為熱硬化性且可不受填料的量影響而硬化，進(jìn)而耐熱性優(yōu)異。另外，分子結(jié)構(gòu)具有對稱性、直線性，因此可認(rèn)為對聲子的傳導(dǎo)有利。

本發(fā)明的第9實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物是如所述本發(fā)明的第8實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物，其中所述式(1-1)中，A為1，4-亞環(huán)己基、任意的氫被鹵素取代的1，4-亞環(huán)己基、1，4-亞苯基、任意的氫被鹵素或甲基取代的1，4-亞苯基、芴-2，7-二基、或任意的氫被鹵素或甲基取代的芴-2，7-二基。

若如此構(gòu)成，則放熱構(gòu)件用組合物可含有作為聚合性液晶化合物更優(yōu)選的化合物。這些化合物的分子的直線性更高，可認(rèn)為對聲子的傳導(dǎo)更有利。

本發(fā)明的第10實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物是如所述本發(fā)明的第8實(shí)施方式或第9實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物，其中所述式(1-1)中，Z為單鍵、-(CH₂)_a-、-O(CH₂)_a-、-(CH₂)_aO-、-O(CH₂)_aO-、-CH＝CH-、-C≡C-、-COO-、-OCO-、-CH＝CH-COO-、-OCO-CH＝CH-、-CH₂CH₂-COO-、-OCO-CH₂CH₂-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-、-OCF₂-或-CF₂O-，所述a為1～20的整數(shù)。

若如此構(gòu)成，則放熱構(gòu)件用組合物可含有作為聚合性液晶化合物特別優(yōu)選的化合物。這些化合物的物性、易制造性、或易操作性優(yōu)異，故而優(yōu)選。

本發(fā)明的第11實(shí)施方式的放熱構(gòu)件是使如所述本發(fā)明的第1實(shí)施方式至第10實(shí)施方式的任一實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物硬化而獲得。

若如此構(gòu)成，則放熱構(gòu)件在無機(jī)填料間具有鍵且可具有極高的導(dǎo)熱性。

本發(fā)明的第12實(shí)施方式的電子裝置包括如所述本發(fā)明的第11實(shí)施方式的放熱構(gòu)件、及具有發(fā)熱部的電子元件，且將所述放熱構(gòu)件以接觸于所述發(fā)熱部的方式配置于所述電子元件。

若如此構(gòu)成，則可通過具有高導(dǎo)熱性的放熱構(gòu)件而效率良好地傳導(dǎo)產(chǎn)生于電子元件的熱。另外，通過使面方向的熱膨脹系數(shù)與安裝于放熱構(gòu)件的銅配線或硅、氮化硅等的半導(dǎo)體元件的熱膨脹系數(shù)相近，可制作不易因熱循環(huán)而剝離的元件。

本發(fā)明的第13實(shí)施方式的放熱構(gòu)件的制造方法包括：使導(dǎo)熱性的第1無機(jī)填料與偶合劑的一端鍵結(jié)的步驟；使導(dǎo)熱性的第2無機(jī)填料與偶合劑的一端鍵結(jié)的步驟；使所述第2無機(jī)填料所鍵結(jié)的偶合劑的另一端與2官能以上的聚合性化合物鍵結(jié)的步驟；及使所述第1無機(jī)填料所鍵結(jié)的偶合劑的另一端與所述第2無機(jī)填料的所述2官能以上的聚合性化合物鍵結(jié)的步驟。

若如此構(gòu)成，則無機(jī)填料彼此經(jīng)由偶合劑及聚合性化合物而直接鍵結(jié)，成為包含此種實(shí)施方式的填料的放熱構(gòu)件的制造方法。

本發(fā)明的第14實(shí)施方式的放熱構(gòu)件的制造方法包括：使導(dǎo)熱性的第1無機(jī)填料與偶合劑的一端鍵結(jié)的步驟；使導(dǎo)熱性的第2無機(jī)填料與偶合劑的一端鍵結(jié)的步驟；及使所述第1無機(jī)填料所鍵結(jié)的偶合劑的另一端與所述第2無機(jī)填料所鍵結(jié)的偶合劑的另一端鍵結(jié)的步驟。

若如此構(gòu)成，則無機(jī)填料彼此經(jīng)由偶合劑而直接鍵結(jié)，成為包含此種實(shí)施方式的填料的放熱構(gòu)件的制造方法。

[發(fā)明的效果]

由本發(fā)明的放熱構(gòu)件用組合物形成的放熱構(gòu)件具有極高的導(dǎo)熱性與熱膨脹系數(shù)的控制性。進(jìn)而，也具有化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性、硬度及機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)異的特性。所述放熱構(gòu)件例如適于放熱基板、放熱板(面狀散熱片)、放熱片(sheet)、放熱涂膜、放熱接著劑等。

附圖說明

圖1是在本申請的放熱構(gòu)件中，以氮化硼為例來表示無機(jī)填料彼此的鍵結(jié)的概念圖。

圖2是表示通過放熱構(gòu)件用組合物的硬化，第1無機(jī)填料1所鍵結(jié)的偶合劑3的另一端與第2無機(jī)填料2的聚合性化合物5鍵結(jié)的狀態(tài)的概念圖。

圖3是表示通過放熱構(gòu)件用組合物的硬化，第1無機(jī)填料1所鍵結(jié)的偶合劑3的另一端與第2無機(jī)填料2的偶合劑4鍵結(jié)的狀態(tài)的概念圖。

具體實(shí)施方式

本申請是基于在日本2014年8月27日提出申請的日本專利特愿2014-173316號，且使其內(nèi)容形成為本申請的內(nèi)容的一部分。本發(fā)明通過以下的詳細(xì)說明而可更完全地理解。本發(fā)明的進(jìn)一步的應(yīng)用范圍通過以下的詳細(xì)說明而變得明確。然而，詳細(xì)的說明及特定的實(shí)例為本發(fā)明的理想的實(shí)施方式，僅為了說明而記載。根據(jù)所述詳細(xì)的說明，在本發(fā)明的精神與范圍內(nèi)，本技術(shù)領(lǐng)域人員明了各種變更、改變。申請人并未意圖將所記載的任一實(shí)施方式均呈獻(xiàn)給公眾，改變、代替案中語句上可能不包含于申請專利范圍內(nèi)者也設(shè)為均等論下的發(fā)明的一部分。

以下，參照圖式對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。此外，在各圖中對相互相同或相當(dāng)?shù)牟糠謽?biāo)附相同或類似的符號，且省略重復(fù)的說明。另外，本發(fā)明并不限制于以下實(shí)施方式。

本說明書中的用語的用法如下所述。

“液晶化合物”“液晶性化合物”是表現(xiàn)向列相或?qū)恿邢嗟纫壕嗟幕衔铩?/p>

以下述一例表示“烷基中的任意的-CH₂-可被-O-等取代”或“任意的-CH₂CH₂-可被-CH＝CH-等取代”等語句的含義。例如，C₄H₉-中的任意的-CH₂-被-O-或-CH＝CH-取代的基團(tuán)為C₃H₇O-、CH₃-O-(CH₂)₂-、CH₃-O-CH₂-O-等。同樣地，C₅H₁₁-中的任意的-CH₂CH₂-被-CH＝CH-取代的基團(tuán)為H₂C＝CH-(CH₂)₃-、CH₃-CH＝CH-(CH₂)₂-等，進(jìn)而任意的-CH₂-被-O-取代的基團(tuán)為CH₃-CH＝CH-CH₂-O-等。如此“任意的”這一用語意指“未區(qū)分而選擇的至少一個(gè)”。此外，考慮化合物的穩(wěn)定性，則相較于氧與氧鄰接的CH₃-O-O-CH₂-，氧與氧不鄰接的CH₃-O-CH₂-O-優(yōu)選。

另外，關(guān)于環(huán)A，“任意的氫可被鹵素、碳數(shù)1～10的烷基、或碳數(shù)1～10的鹵化烷基取代”這一語句意指例如1，4-亞苯基的2，3，5，6位的至少一個(gè)氫被氟或甲基等取代基取代的情況下的實(shí)施方式，另外，取代基為“碳數(shù)1～10的鹵化烷基”的情況下的實(shí)施方式包含如2-氟乙基或3-氟-5-氯己基的例子。

“化合物(1-1)”意指后述的下述式(1-1)所表示的液晶化合物，另外，也有意指下述式(1-1)所表示的化合物的至少一種的情況。“放熱構(gòu)件用組合物”意指含有選自所述化合物(1-1)或其他聚合性化合物中的至少一種化合物的組合物。在一個(gè)化合物(1-1)具有多個(gè)A時(shí)，任意的兩個(gè)A可相同也可不同。在多個(gè)化合物(1-1)具有A時(shí)，任意的兩個(gè)A可相同也可不同。所述規(guī)則也適用于R^a1或Z等其他記號、基團(tuán)等。

[放熱構(gòu)件用組合物]

本申請的放熱構(gòu)件用組合物為通過硬化，使無機(jī)填料彼此經(jīng)由偶合劑及2官能以上的聚合性化合物而直接鍵結(jié)從而可形成放熱構(gòu)件的組合物。圖1為使用作為無機(jī)填料的氮化硼時(shí)的例子。若利用硅烷偶合劑對氮化硼(h-BN)進(jìn)行處理，則在氮化硼的情況下，由于在粒子的平面無反應(yīng)基，故而僅在其周圍鍵結(jié)偶合劑。經(jīng)偶合劑處理的氮化硼可與聚合性化合物形成鍵。因此，使經(jīng)偶合處理的氮化硼的偶合劑的另一端，與經(jīng)偶合處理進(jìn)而利用聚合性化合物進(jìn)行修飾的氮化硼的聚合性化合物的另一端鍵結(jié)(參照圖2)，由此使氮化硼彼此如圖1所示般相互鍵結(jié)。

如此，通過使無機(jī)填料彼此經(jīng)由偶合劑及聚合性化合物而鍵結(jié)，可直接傳播聲子，因此硬化后的放熱構(gòu)件具有極高的導(dǎo)熱，從而可制作直接反映無機(jī)成分的熱膨脹系數(shù)的復(fù)合材料。

本發(fā)明的第1實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物例如如圖2所示，包含：與偶合劑3的一端鍵結(jié)的導(dǎo)熱性的第1無機(jī)填料1；及與偶合劑4的一端鍵結(jié)且在鍵結(jié)有偶合劑4的另一端進(jìn)而鍵結(jié)有2官能以上的聚合性化合物5的導(dǎo)熱性的第2無機(jī)填料2。

如圖2所示，若使本申請的放熱構(gòu)件用組合物硬化，則第1無機(jī)填料1所鍵結(jié)的偶合劑3的另一端與第2無機(jī)填料2的聚合性化合物5鍵結(jié)。如此，形成無機(jī)填料間的鍵。此外，在本發(fā)明中重要的是實(shí)現(xiàn)此種無機(jī)填料間的鍵，也可在鍵結(jié)于無機(jī)填料之前，預(yù)先使用有機(jī)合成技術(shù)而使硅烷偶合劑與聚合性化合物反應(yīng)。

<2官能以上的聚合性化合物>

2官能以上的聚合性化合物優(yōu)選為使用聚合性液晶化合物。

聚合性液晶化合物優(yōu)選為下述式(1-1)所表示的液晶化合物，具有液晶骨架及聚合性基，具有高聚合反應(yīng)性、寬廣的液晶相溫度范圍、良好的混和性等。所述化合物(1-1)在與其他液晶性化合物或聚合性化合物等混合時(shí)，容易易于變得均勻。

R^a1-Z-(A-Z)_m1-R^a1 (1-1)

通過適當(dāng)選擇所述化合物(1-1)的末端基R^a1、環(huán)結(jié)構(gòu)A及鍵結(jié)基Z，可任意地調(diào)整液晶相表現(xiàn)區(qū)域等的物性。以下說明末端基R^a1、環(huán)結(jié)構(gòu)A及鍵結(jié)基Z的種類對化合物(1-1)的物性產(chǎn)生的效果、以及這些的優(yōu)選例。

.末端基R^a1

在所述化合物(1-1)的R^a1為直鏈狀烷基的情況下，液晶相的溫度范圍寬廣，且粘度小。另一方面，在R^a1為支鏈狀烷基的情況下，與其他液晶性的化合物的相容性良好。在R^a1為氰基、鹵素、-CF₃、-OCF₃的情況下，也顯示良好的液晶相溫度范圍，介電常數(shù)各向異性高，具有適度的相容性。

優(yōu)選的R^a1可列舉：氫、氟、氯、氰基、-N＝C＝O、-N＝C＝S、烷基、烷氧基、烷氧基烷基、烷氧基烷氧基、烷硫基、烷硫基烷氧基、烯基、烯氧基、烯氧基烷基、烷氧基烯基、炔基、炔氧基等。這些基團(tuán)中，也優(yōu)選為至少一個(gè)氫被鹵素取代的基團(tuán)。優(yōu)選的鹵素為氟、氯，進(jìn)而優(yōu)選為氟。具體例為單氟烷基、聚氟烷基、全氟烷基、單氟烷氧基、聚氟烷氧基、全氟烷氧基等。關(guān)于這些基團(tuán)，就聲子的易傳導(dǎo)性、即熱的易傳遞性的觀點(diǎn)而言，直鏈優(yōu)于支鏈。

進(jìn)而優(yōu)選的R^a1可列舉：氫、氟、氯、氰基、-CF₃、-CF₂H、-CFH₂、-OCF₃、-OCF₂H、碳數(shù)1～10的烷基、碳數(shù)1～10的烷氧基、碳數(shù)2～10的烷氧基烷基等。所述烷基、烷氧基及烷氧基烷基例如可列舉：甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基、甲氧基甲基、甲氧基乙基等。特別優(yōu)選的R^a1為碳數(shù)1～10的烷基、碳數(shù)1～10的烷氧基。

·環(huán)結(jié)構(gòu)A

在所述化合物(1-1)的環(huán)結(jié)構(gòu)A中的至少一個(gè)環(huán)為1，4-亞苯基的情況下，取向秩序參數(shù)(orientationalorder parameter)及磁化各向異性大。另外，在至少兩個(gè)環(huán)為1，4-亞苯基的情況下，液晶相的溫度范圍寬廣，進(jìn)而透明點(diǎn)高。在1，4-亞苯基環(huán)上的至少一個(gè)氫被取代為氰基、鹵素、-CF₃或-OCF₃的情況下，介電常數(shù)各向異性高。另外，在至少兩個(gè)環(huán)為1，4-亞環(huán)己基的情況下，透明點(diǎn)高，且粘度小。

優(yōu)選的A可列舉：1，4-亞環(huán)己基、1，4-亞環(huán)己烯基、2，2-二氟-1，4-亞環(huán)己基、1，3-二噁烷-2，5-二基、1，4-亞苯基、2-氟-1，4-亞苯基、2，3-二氟-1，4-亞苯基、2，5-二氟-1，4-亞苯基、2，6-二氟-1，4-亞苯基、2，3，5-三氟-1，4-亞苯基、吡啶-2，5-二基、3-氟吡啶-2，5-二基、嘧啶-2，5-二基、噠嗪-3，6-二基、萘-2，6-二基、四氫萘-2，6-二基、芴-2，7-二基、9-甲基芴-2，7-二基、9，9-二甲基芴-2，7-二基、9-乙基芴-2，7-二基、9-氟芴-2，7-二基、9，9-二氟芴-2，7-二基等。

關(guān)于1，4-亞環(huán)己基及1，3-二噁烷-2，5-二基的立體配置，反式(trans)優(yōu)于順式(cis)。由于2-氟-1，4-亞苯基及3-氟-1，4-亞苯基結(jié)構(gòu)相同，故而未例示后者。所述規(guī)則也適用于2，5-二氟-1，4-亞苯基與3，6-二氟-1，4-亞苯基的關(guān)系等。

進(jìn)而優(yōu)選的A為1，4-亞環(huán)己基、1，4-亞環(huán)己烯基、1，3-二噁烷-2，5-二基、1，4-亞苯基、2-氟-1，4-亞苯基、2，3-二氟-1，4-亞苯基、2，5-二氟-1，4-亞苯基、2，6-二氟-1，4-亞苯基等。特別優(yōu)選的A為1，4-亞環(huán)己基及1，4-亞苯基。

·鍵結(jié)基Z

在所述化合物(1-1)的鍵結(jié)基Z為單鍵、-(CH₂)₂-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH＝CH-、-CF＝CF-或-(CH₂)₄-的情況下，特別是為單鍵、-(CH₂)₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH＝CH-或-(CH₂)₄-的情況下，粘度變小。另外，在鍵結(jié)基Z為-CH＝CH-、-CH＝N-、-N＝CH-、-N＝N-或-CF＝CF-的情況下，液晶相的溫度范圍寬廣。另外，在鍵結(jié)基Z為碳數(shù)4～10左右的烷基的情況下，熔點(diǎn)降低。

優(yōu)選的Z可列舉：單鍵、-(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-等。

進(jìn)而優(yōu)選的Z可列舉：單鍵、-(CH₂)₂-、-COO-、-OCO-、-CH₂O-、-OCH₂-、-CF₂O-、-OCF₂-、-CH＝CH-、-C≡C-等。特別優(yōu)選的Z為單鍵、-(CH₂)₂-、-COO-或-OCO-。

在所述化合物(1-1)具有三個(gè)以下的環(huán)時(shí)，粘度低，在具有三個(gè)以上的環(huán)時(shí)，透明點(diǎn)高。此外，在本說明書中，基本上將六元環(huán)及包含六元環(huán)的縮合環(huán)等視為環(huán)，例如單獨(dú)的三元環(huán)或四元環(huán)、五元環(huán)并不被視為環(huán)。另外，萘環(huán)或芴環(huán)等縮合環(huán)被視為一個(gè)環(huán)。

所述化合物(1-1)可為光學(xué)活性，也可為光學(xué)惰性。當(dāng)化合物(1-1)為光學(xué)活性時(shí)，所述化合物(1-1)有具有不對稱碳的情況與具有不對稱軸的情況。不對稱碳的立體配置可為R也可為S。不對稱碳可位于R^a1或A的任一者，若具有不對稱碳，則化合物(1-1)的相容性良好。在化合物(1-1)具有不對稱軸的情況下，扭曲誘導(dǎo)力大。另外，施光性可為任一種。

如上所述，通過適當(dāng)選擇末端基R^a1、環(huán)結(jié)構(gòu)A及鍵結(jié)基Z的種類、環(huán)的個(gè)數(shù)，可獲得具有目標(biāo)物性的化合物。

·化合物(1-1)

化合物(1-1)也可如下述式(1-a)或式(1-b)般表示。

P-Y-(A-Z)_m-R^a (1-a)

P-Y-(A-Z)_m-Y-P (1-b)

所述式(1-a)及式(1-b)中，A、Z、R^a與由所述式(1-1)定義的A、Z、R^a1含義相同，P表示所述式(2-1)～式(2-2)所表示的聚合性基，Y表示單鍵或碳數(shù)1～20的亞烷基、優(yōu)選為碳數(shù)1～10的亞烷基，所述亞烷基中，任意的-CH₂-可被-O-、-S-、-CO-、-COO-、-OCO-或-CH＝CH-取代。特別優(yōu)選的Y為碳數(shù)1～10的亞烷基的單末端或兩末端的-CH₂-被-O-取代的亞烷基。m為1～6的整數(shù)，優(yōu)選為2～6的整數(shù)，進(jìn)而優(yōu)選為2～4的整數(shù)。

優(yōu)選的化合物(1-1)的例子可列舉以下所示的化合物(a-1)～化合物(g-20)。

[化2]

[化3]

[化4]

[化5]

[化6]

[化7]

[化8]

[化9]

[化10]

[化11]

[化12]

[化13]

[化14]

所述化學(xué)式(a-1)～化學(xué)式(g-20)中，R^a、P及Y如所述式(1-a)及式(1-b)中所定義。

Z¹分別獨(dú)立地為單鍵、-(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-或-CF₂O-。此外，多個(gè)Z¹可相同也可不同。

Z²分別獨(dú)立地為-(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-或-CF₂O-。

Z³分別獨(dú)立地為單鍵、碳數(shù)1～10的烷基、-(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-或-CF₂O-，多個(gè)Z³可相同也可不同。a為1～20的整數(shù)。

X為任意的氫可被鹵素、烷基、氟化烷基取代的1，4-亞苯基及芴-2，7-二基的取代基，且表示鹵素、烷基或氟化烷基。

對所述化合物(1-1)的更優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行說明。更優(yōu)選的化合物(1-1)可以下述式(1-c)或式(1-d)表示。

P¹-Y-(A-Z)_m-R^a (1-c)

P¹-Y-(A-Z)_m-Y-P¹ (1-d)

所述式中，A、Y、Z、R^a及m如上文所定義，P¹表示下述式(2-1)～式(2-2)所表示的聚合性基。在所述式(1-d)的情況下，兩個(gè)P¹表示相同的聚合性基(2-1)～聚合性基(2-2)，兩個(gè)Y表示相同的基，兩個(gè)Y是以成為對稱的方式鍵結(jié)。

[化15]

以下表示所述化合物(1-1)的更優(yōu)選的具體例。

[化16]

[化17]

[化18]

·化合物(1-1)的合成方法

所述化合物(1-1)可通過組合有機(jī)合成化學(xué)中公知的方法而合成。將目標(biāo)末端基、環(huán)結(jié)構(gòu)及鍵結(jié)基導(dǎo)入至起始物質(zhì)的方法例如在霍本-維勒(Houben-Wyle，有機(jī)化學(xué)方法(Methods of Organic Chemistry)，格奧爾格蒂梅出版社(Georg Thieme Verlag)，斯圖加特(Stuttgart))、有機(jī)合成(Organic Syntheses，約翰威立父子出版社(John Wily&Sons，Inc.))、有機(jī)反應(yīng)(Organic Reactions，約翰威立父子出版社(John Wily&Sons Inc.))、綜合有機(jī)合成(Comprehensive Organic Synthesis，培格曼出版社(Pergamon Press))、新實(shí)驗(yàn)化學(xué)講座(丸善)等成書中有所記載。另外，也可參照日本專利特開2006-265527號公報(bào)。

2官能以上的聚合性化合物(以下有時(shí)簡稱為“聚合性化合物”)也可為除所述式(1-1)所表示的聚合性液晶化合物以外的不顯示液晶性的聚合性化合物。例如可列舉：聚醚的二縮水甘油醚、雙酚A的二縮水甘油醚、雙酚F的二縮水甘油醚、雙酚的二縮水甘油醚、或式(1-1)的化合物中直線性不足且未表現(xiàn)出液晶性的化合物等。

所述聚合性化合物可通過組合有機(jī)合成化學(xué)中公知的方法而合成。

本發(fā)明中所使用的聚合性化合物優(yōu)選為具有2官能以上的官能基，并包含3官能以上另外4官能以上的情況。進(jìn)而，在聚合性化合物的長邊的兩端具有官能基的化合物可形成直線性鍵，故而優(yōu)選。

<無機(jī)填料>

第1無機(jī)填料、第2無機(jī)填料及第3無機(jī)填料可列舉氮化物、碳化物或碳材料等。第1無機(jī)填料及第2無機(jī)填料可相同也可不同。

具體而言，在第1無機(jī)填料、第2無機(jī)填料中可列舉氮化硼、碳化硼、硼碳氮、石墨、碳纖維、碳納米管作為高導(dǎo)熱性且熱膨脹系數(shù)非常小或?yàn)樨?fù)的無機(jī)填料?；蛘撸部稍诘?無機(jī)填料或第2無機(jī)填料的任一者中使用下述導(dǎo)熱率高且熱膨脹系數(shù)為正的無機(jī)填料。

第3填料可列舉導(dǎo)熱率高且熱膨脹系數(shù)為正的碳化硅、氮化鋁、氮化硅、金剛石(diamond)、硅、氧化鈹(beryllia)、氧化鎂、氧化鋁、氧化鋅、氧化硅、氧化銅、氧化鈦、氧化鈰、氧化釔、氧化錫、氧化鈥、氧化鉍、氧化鈷、氧化鈣、氫氧化鎂、氫氧化鋁、金、銀、銅、鉑、鐵、錫、鉛、鎳、鋁、鎂、鎢、鉬、不銹鋼(stainless)等無機(jī)填充材料及金屬填充材料。

聚合性化合物的結(jié)構(gòu)理想的是具有這些無機(jī)填料間可效率良好地直接鍵結(jié)的形狀及長度。無機(jī)填料的種類、形狀、大小、添加量等可根據(jù)目的而適當(dāng)選擇。在所獲得的放熱構(gòu)件需要絕緣性的情況下，只要可保持所期望的絕緣性，則也可為具有導(dǎo)電性的無機(jī)填料。無機(jī)填料的形狀可列舉板狀、球狀、無定形、纖維狀、棒狀、筒狀等。

優(yōu)選為氮化硼、氮化鋁、氮化硅、碳化硅、石墨、碳纖維、碳納米管。特別優(yōu)選為六方晶系的氮化硼(h-BN)或石墨。氮化硼、石墨由于平面方向的導(dǎo)熱率非常高，且氮化硼的介電常數(shù)也低，絕緣性也高，故而優(yōu)選。例如，若使用板狀結(jié)晶的氮化硼，則在成型及硬化時(shí)，因原料的流動或壓力，板狀結(jié)構(gòu)容易沿模具取向，故而優(yōu)選。

無機(jī)填料的平均粒徑優(yōu)選為0.1μm～200μm。更優(yōu)選為1μm～100μm。若為0.1μm以上，則導(dǎo)熱率良好，若為200μm以下，則可提高填充率。

此外，在本說明書中，平均粒徑是基于利用激光(laser)衍射·散射法的粒度分布測定。即，利用基于夫朗和斐(Fraunhofer)衍射理論及米氏(Mie)散射理論的分析，通過濕式法，將粉體自某粒徑分為兩者時(shí)，將大側(cè)與小側(cè)成為等量(體積基準(zhǔn))的直徑設(shè)為中值粒徑。

無機(jī)填料與偶合劑及有機(jī)化合物的比例依存于與所使用的無機(jī)填料鍵結(jié)的偶合劑的量。用作第1無機(jī)填料及第2無機(jī)填料的化合物(例如氮化硼)如上所述在表面無反應(yīng)基，僅在側(cè)面存在反應(yīng)基。優(yōu)選為使盡可能多的偶合劑鍵結(jié)于所述少的反應(yīng)基，從而使與所述反應(yīng)基的個(gè)數(shù)相等或稍多的有機(jī)化合物進(jìn)行鍵結(jié)。偶合劑對無機(jī)填料的反應(yīng)量主要根據(jù)無機(jī)填料的大小或所使用的偶合劑的反應(yīng)性而變化。例如無機(jī)填料越大，則無機(jī)填料的側(cè)面的面積比越減小，故而修飾量少。雖欲使盡可能多的偶合劑反應(yīng)，但若減小粒子，則產(chǎn)物的導(dǎo)熱率會變低，因此優(yōu)選為取得平衡。

<偶合劑>

鍵結(jié)于無機(jī)填料的偶合劑由于優(yōu)選為與聚合性化合物所具有的官能基(氧雜環(huán)丙基等)反應(yīng)，故而優(yōu)選為在末端具有胺系反應(yīng)基。例如可列舉捷恩智(JNC)(股)制造的塞拉艾斯(Sila-Ace)S310、塞拉艾斯(Sila-Aee)S320、塞拉艾斯(Sila-Aee)S330、塞拉艾斯(Sila-Ace)S360、信越化學(xué)工業(yè)(股)制造的KBM903、KBE903等。

此外，在聚合性化合物的末端為胺的情況下，優(yōu)選為在末端具有氧雜環(huán)丙基等的偶合劑。例如可列舉捷恩智(JNC)(股)制造的塞拉艾斯(Sila-Ace)S510、塞拉艾斯(Sila-Ace)S530等。此外，利用偶合劑的無機(jī)填料的修飾越多則鍵越增多，故而優(yōu)選。

第2無機(jī)填料使用經(jīng)偶合劑處理后進(jìn)而利用聚合性化合物進(jìn)行表面修飾者。例如，使聚合性化合物進(jìn)而鍵結(jié)于經(jīng)硅烷偶合劑處理的無機(jī)填料(與偶合劑鍵結(jié)的無機(jī)填料)的所述偶合劑，由此利用聚合性化合物對無機(jī)填料進(jìn)行表面修飾。如圖2所示，利用聚合性化合物進(jìn)行表面修飾的第2無機(jī)填料可經(jīng)由聚合性化合物及偶合劑而與第1無機(jī)填料形成鍵，所述鍵顯著有助于導(dǎo)熱。

此外，第2無機(jī)填料也可使用利用預(yù)先與聚合性化合物鍵結(jié)的偶合劑進(jìn)行了偶合處理者。

聚合性化合物優(yōu)選為所述式(1-1)所表示的聚合性液晶化合物。但是，也可為其以外的聚合性液晶化合物，也可為無液晶性的聚合性化合物。利用聚合性化合物等的表面修飾越多則鍵越增多，故而優(yōu)選。

<其他構(gòu)成要素>

本申請的放熱構(gòu)件用組合物可進(jìn)而包含第1無機(jī)填料及第2無機(jī)填料所未鍵結(jié)的、即未有助于鍵結(jié)的有機(jī)化合物(例如聚合性化合物或高分子化合物)，也可包含聚合引發(fā)劑或溶劑等。

<未鍵結(jié)的聚合性化合物>

放熱構(gòu)件用組合物也可將無機(jī)填料所未鍵結(jié)的聚合性化合物(此時(shí)也可不必為2官能以上)作為構(gòu)成要素。此種聚合性化合物優(yōu)選為不會使膜形成性及機(jī)械強(qiáng)度降低的化合物。所述聚合性化合物被分類為不具有液晶性的化合物與具有液晶性的化合物。不具有液晶性的聚合性化合物可列舉：乙烯衍生物、苯乙烯衍生物、(甲基)丙烯酸衍生物、山梨酸(sorbic acid)衍生物、富馬酸衍生物、衣康酸衍生物等。關(guān)于含量，理想的是首先制作不含未鍵結(jié)的聚合性化合物的放熱構(gòu)件用組合物，測定其空隙率，從而添加可填埋其空隙率的量的聚合性化合物。

<未鍵結(jié)的高分子化合物>

放熱構(gòu)件用組合物也可將無機(jī)填料所未鍵結(jié)的高分子化合物作為構(gòu)成要素。此種高分子化合物優(yōu)選為不會使膜形成性及機(jī)械強(qiáng)度降低的化合物。所述高分子化合物只要為不與第1無機(jī)填料、第2無機(jī)填料、第3無機(jī)填料等無機(jī)填料以及聚合性化合物反應(yīng)的高分子化合物即可，例如可列舉：聚烯烴樹脂、聚乙烯系樹脂、聚酰胺樹脂、聚衣康酸系樹脂等。關(guān)于含量，理想的是首先制成不含未鍵結(jié)的聚合性化合物的放熱構(gòu)件用組合物，測定其空隙率，從而添加可填埋其空隙率的量的高分子化合物。

<非聚合性的液晶性化合物>

放熱構(gòu)件用組合物也可將不具有聚合性基的液晶性化合物作為構(gòu)成要素。此種非聚合性的液晶性化合物的例子在作為液晶性化合物的數(shù)據(jù)庫(date base)的液晶數(shù)據(jù)庫(LiqCryst，LCI出版社(Publisher GmbH)，漢堡市(Hamburg)，德國(Germany))等中有所記載。可通過使含有非聚合性的液晶性化合物的所述組合物聚合而獲得例如化合物(1-1)的聚合物與液晶性化合物的復(fù)合材料(composite materials)。此種復(fù)合材料中，在如高分子分散型液晶的高分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中存在非聚合性的液晶性化合物。理想的是理想的是具有如在所使用的溫度范圍中無流動性般的特性的液晶性化合物。可使第1填料、第2填料、第3填料等填料硬化后，以在顯示各向同性相的溫度范圍注入其空隙的方法進(jìn)行復(fù)合化，也可在第1填料、第2填料、第3填料等填料中混合預(yù)先以填埋空隙的方式計(jì)算的分量的液晶性化合物，從而使填料聚合。

<聚合引發(fā)劑>

放熱構(gòu)件用組合物也可將聚合引發(fā)劑作為構(gòu)成要素。聚合引發(fā)劑只要根據(jù)所述組合物的構(gòu)成要素及聚合方法使用例如光自由基聚合引發(fā)劑、光陽離子聚合引發(fā)劑、熱自由基聚合引發(fā)劑等即可。

熱自由基聚合用的優(yōu)選的引發(fā)劑例如可列舉：過氧化苯甲酰、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化-2-乙基己酸叔丁酯、過氧化特戊酸叔丁酯、二-叔丁基過氧化物(DTBPO)、過氧化二異丁酸叔丁酯、過氧化月桂酰、2，2′-偶氮雙異丁酸二甲酯(MAIB)、偶氮雙異丁腈(AIBN)、偶氮雙環(huán)己烷碳腈(ACN)等。

<溶劑>

放熱構(gòu)件用組合物也可含有溶劑。在所述組合物中包含必須聚合的構(gòu)成要素的情況下，聚合可在溶劑中進(jìn)行，也可在無溶劑下進(jìn)行。通過例如旋涂法(spin coat method)等將含有溶劑的所述組合物涂布于基板上后，去除溶劑后使其進(jìn)行光聚合。另外，也可在光硬化后加溫至適當(dāng)?shù)臏囟?，通過熱硬化而進(jìn)行后處理。

優(yōu)選的溶劑例如可列舉：苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、四氫呋喃、γ-丁內(nèi)酯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、環(huán)戊酮、環(huán)己酮、丙二醇單甲醚乙酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate，PGMEA)等。所述溶劑可單獨(dú)使用一種，也可混合使用兩種以上。

此外，限定聚合時(shí)的溶劑的使用比例并無太大意義，只要考慮聚合效率、溶劑成本(cost)、能量(energy)成本等而按各事例(case)分別決定即可。

<其他>

為了使操作變得容易，也可在放熱構(gòu)件用組合物中添加穩(wěn)定劑。此種穩(wěn)定劑可無限制地使用公知者，例如可列舉對苯二酚(hydroquinone)、4-乙氧基苯酚及3，5-二-叔丁基-4-羥基甲苯(BHT)等。

進(jìn)而，也可為了調(diào)整放熱構(gòu)件用組合物的粘度或顏色而添加添加劑(氧化物等)。例如可列舉：用以形成白色的氧化鈦、用以形成黑色的碳黑(carbon black)、用以調(diào)整粘度的二氧化硅(silica)的微粉末。另外，也可為了進(jìn)一步增加機(jī)械強(qiáng)度而添加添加劑。例如可列舉：玻璃(glass)、碳纖維(carbon fiber)等無機(jī)纖維或布(cloth)、或者作為高分子添加劑的聚乙烯甲醛、聚乙烯丁醛、聚酯、聚酰胺、聚酰亞胺等纖維或長分子。

[制造方法]

以下，對制造放熱構(gòu)件用組合物的方法及根據(jù)放熱構(gòu)件用組合物制造放熱構(gòu)件的方法進(jìn)行具體說明。

<實(shí)施偶合處理>

將對無機(jī)填料實(shí)施偶合處理而使偶合劑的一端與無機(jī)填料鍵結(jié)者設(shè)為第1無機(jī)填料。偶合處理可使用公知的方法。

作為一例，首先，將無機(jī)填料與偶合劑添加至溶劑中。使用攪拌器(stirrer)等加以攪拌后進(jìn)行干燥。在溶劑干燥后，使用真空干燥機(jī)等在真空條件下進(jìn)行加熱處理。向所述無機(jī)填料中添加溶劑，通過超聲波處理進(jìn)行粉碎。使用離心分離機(jī)對所述溶液進(jìn)行分離精制。舍棄上清液后，添加溶劑進(jìn)行多次同樣的操作。使用烘箱(oven)使精制后的實(shí)施了偶合處理的無機(jī)填料干燥。

<利用聚合性化合物進(jìn)行修飾>

使2官能以上的聚合性化合物鍵結(jié)于實(shí)施了偶合處理的無機(jī)填料(可與所述第1無機(jī)填料相同，也可為不同的無機(jī)填料)的偶合劑的另一端。將如此利用聚合性化合物進(jìn)行了修飾的無機(jī)填料設(shè)為第2無機(jī)填料。

作為一例，使用瑪瑙研缽等將經(jīng)偶合處理的無機(jī)填料與聚合性化合物混合后，使用雙軸輥等進(jìn)行混練。其后，通過超聲波處理及離心分離進(jìn)行分離精制。

<進(jìn)行混合>

例如以僅無機(jī)填料的重量成為1∶1的方式秤量第1無機(jī)填料與第2無機(jī)填料，使用瑪瑙研缽等將其混合。然后，使用雙軸輥等進(jìn)行混合，獲得放熱構(gòu)件用組合物。

關(guān)于第1無機(jī)填料與第2無機(jī)填料的混合比例，在形成第1無機(jī)填料與第2無機(jī)填料的鍵的鍵結(jié)基分別為胺∶環(huán)氧基的情況下，僅無機(jī)填料的重量例如優(yōu)選為1∶1～1∶30，更優(yōu)選為1∶3～1∶20?；旌媳壤尚纬傻?無機(jī)填料與第2無機(jī)填料的鍵的末端的鍵結(jié)基的個(gè)數(shù)決定，例如，若有二級胺，則可與兩個(gè)氧雜環(huán)丙基進(jìn)行反應(yīng)，因此與氧雜環(huán)丙基側(cè)相比可為少量，也有氧雜環(huán)丙基側(cè)開環(huán)的可能性，從而優(yōu)選為增大根據(jù)環(huán)氧當(dāng)量所計(jì)算的量而使用。

<制造放熱構(gòu)件>

作為一例，對使用放熱構(gòu)件用組合物制造作為放熱構(gòu)件的膜的方法進(jìn)行說明。使用壓縮成形機(jī)將放熱構(gòu)件用組合物夾于加熱板中，通過壓縮成形進(jìn)行取向·硬化成形。進(jìn)而，使用烘箱等進(jìn)行后硬化，獲得本發(fā)明的放熱構(gòu)件。此外，壓縮成形時(shí)的壓力優(yōu)選為50kgf/cm²～200kgf/cm²，更優(yōu)選為70kgf/cm²～180kgf/cm²。硬化時(shí)的壓力基本上以高為佳。但是，優(yōu)選為根據(jù)模具的流動性或目標(biāo)物性(重視哪一方向的導(dǎo)熱率等)而適當(dāng)變更，并施加適當(dāng)?shù)膲毫Α?/p>

以下，對使用含有溶劑的放熱構(gòu)件用組合物制造作為放熱構(gòu)件的膜的方法進(jìn)行具體說明。

首先，在基板上涂布所述組合物并將溶劑干燥去除而形成膜厚均勻的涂膜層。涂布方法例如可列舉：旋涂、輥涂(roll coat)、簾涂(curtain coat)、流涂(flow coat)、印刷(print)、微凹版涂布(microgravure coat)、凹版涂布(gravure coat)、線棒涂布(wire bar coat)、浸漬涂布(dip coat)、噴涂(spray coat)、彎月面涂布法(meniscus coat method)等。

溶劑的干燥去除例如可通過在室溫下的風(fēng)干、利用加熱板(hot plate)的干燥、利用干燥爐的干燥、溫風(fēng)或熱風(fēng)的吹送等進(jìn)行。溶劑去除的條件并無特別限定，只要干燥至將溶劑大致去除，涂膜層的流動性消失即可。

所述基板例如可列舉：銅、鋁、鐵等金屬基板；硅、氮化硅、氮化鉀、氧化鋅等無機(jī)半導(dǎo)體基板；堿玻璃(alkali glass)、硼硅酸玻璃、火石玻璃(flint glass)等玻璃基板；氧化鋁、氮化鋁等無機(jī)絕緣基板；聚酰亞胺、聚酰胺酰亞胺、聚酰胺、聚醚酰亞胺、聚醚醚酮、聚醚酮、聚酮硫醚、聚醚砜、聚砜、聚苯硫醚、聚苯醚、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚縮醛、聚碳酸酯、聚芳酯、丙烯酸樹脂、聚乙烯醇、聚丙烯、纖維素、三乙酰纖維素或其部分皂化物、環(huán)氧樹脂、酚樹脂、降冰片烯樹脂等塑料膜(plastic film)基板等。

所述膜基板可為單軸延伸膜，也可為雙軸延伸膜。所述膜基板也可預(yù)先實(shí)施皂化處理、電暈處理(corona treatment)、等離子體處理(plasma treatment)等表面處理。此外，也可在這些膜基板上形成不會被所述放熱構(gòu)件用組合物中所含的溶劑侵蝕的保護(hù)層。用作保護(hù)層的材料可列舉例如聚乙烯醇。進(jìn)而，也可形成增粘涂層(anchor coat layer)以提高保護(hù)層與基板的密著性。此種增粘涂層只要為提高保護(hù)層與基板的密著性者，則可為無機(jī)系及有機(jī)系的任一種材料。

以上，對由經(jīng)偶合處理的無機(jī)填料與經(jīng)偶合處理進(jìn)而利用聚合性化合物進(jìn)行修飾的無機(jī)填料構(gòu)成無機(jī)填料彼此的鍵的情況進(jìn)行了說明。具體而言，例如利用具有氨基的硅烷偶合劑對第1無機(jī)填料進(jìn)行偶合處理。利用具有氨基的硅烷偶合劑對第2無機(jī)填料進(jìn)行偶合處理后，使氨基與在兩末端具有環(huán)氧基的聚合性化合物的一端鍵結(jié)。最后，使第1無機(jī)填料側(cè)的氨基與第2無機(jī)填料側(cè)的聚合性化合物所具有的環(huán)氧基的另一者鍵結(jié)(參照圖2)。此外，也可為無機(jī)填料側(cè)具有環(huán)氧基、聚合性化合物側(cè)具有環(huán)氧基的組合。

作為其他方法，也可使用預(yù)先利用聚合性化合物進(jìn)行修飾的偶合劑。例如利用具有氨基的硅烷偶合劑對第1無機(jī)填料進(jìn)行偶合處理。其次，利用在末端分別具有乙烯基與環(huán)氧基的聚合性化合物對具有乙烯基的硅烷偶合劑進(jìn)行修飾后，利用經(jīng)修飾的硅烷偶合劑對第2無機(jī)填料進(jìn)行偶合處理。最后，使第1無機(jī)填料側(cè)的氨基與第2無機(jī)填料側(cè)的聚合性化合物所具有的環(huán)氧基鍵結(jié)(參照圖2)。

作為其他方法，也可不使用聚合性化合物，而經(jīng)由偶合劑彼此的鍵使無機(jī)填料彼此鍵結(jié)。例如利用具有氨基的硅烷偶合劑對第1無機(jī)填料進(jìn)行偶合處理。利用具有環(huán)氧基的硅烷偶合劑對第2無機(jī)填料進(jìn)行偶合處理。最后，使第1無機(jī)填料側(cè)的氨基與第2無機(jī)填料側(cè)的環(huán)氧基鍵結(jié)(參照圖3)。如此，鍵結(jié)于第1無機(jī)填料的偶合劑與鍵結(jié)于第2無機(jī)填料的偶合劑分別具有使偶合劑彼此鍵結(jié)的官能基。第1無機(jī)填料側(cè)的官能基與第2無機(jī)填料側(cè)的官能基只要可形成偶合劑彼此的鍵，則可為不同官能基的組合，也可為相同官能基的組合。

形成偶合劑彼此的鍵的官能基的組合例如可列舉氧雜環(huán)丙基與氨基、乙烯基彼此、甲基丙烯酰氧基彼此、羧基或羧酸二酐與氨基、咪唑基與氧雜環(huán)丙基等組合，但并不限定于這些。更優(yōu)選為耐熱性高的組合。

如此，通過適當(dāng)選擇偶合劑及聚合性化合物，可連接第1無機(jī)填料與第2無機(jī)填料，可由本發(fā)明的放熱構(gòu)件用組合物獲得具有極高的導(dǎo)熱性與熱膨脹系數(shù)的控制性的放熱構(gòu)件。此外，所述官能基為例示，只要可獲得本申請發(fā)明的效果則并不限定于所述官能基。

[放熱構(gòu)件]

本發(fā)明的第2實(shí)施方式的放熱構(gòu)件是根據(jù)用途而成形使所述第1實(shí)施方式的放熱構(gòu)件用組合物硬化而成的硬化物所得者。所述硬化物具有高導(dǎo)熱性，并且熱膨脹系數(shù)為負(fù)或?yàn)榉浅Ｐ〉恼?，化學(xué)穩(wěn)定性、耐熱性、硬度及機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)異。此外，所述機(jī)械強(qiáng)度是指楊氏模數(shù)(Young′s modulus)、拉伸強(qiáng)度、撕裂強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、彎曲彈性模數(shù)、沖擊強(qiáng)度等。

本發(fā)明的放熱構(gòu)件可用于放熱板、放熱片、放熱膜、放熱接著材、放熱成形品等。

作為通過熱聚合而使放熱構(gòu)件用組合物硬化的條件，熱硬化溫度為室溫～350℃、優(yōu)選為室溫～250℃、更優(yōu)選為50℃～200℃的范圍，硬化時(shí)間為5秒～10小時(shí)、優(yōu)選為1分鐘～5小時(shí)、更優(yōu)選為5分鐘～1小時(shí)的范圍。聚合后優(yōu)選為進(jìn)行緩冷以抑制應(yīng)力應(yīng)變等。另外，也可進(jìn)行再加熱處理而緩和應(yīng)變等。

本申請的放熱構(gòu)件由所述放熱構(gòu)件用組合物形成，以片、膜、薄膜、纖維、成形體等形狀使用。優(yōu)選的形狀為板、片、膜及薄膜。此外，本說明書中的片的膜厚為1mm以上，膜的膜厚為5μm以上，優(yōu)選為10μm～500μm，更優(yōu)選為20μm～300μm，薄膜的膜厚小于5μm。膜厚只要根據(jù)用途而適當(dāng)變更即可。

[電子裝置]

本發(fā)明的第3實(shí)施方式的電子裝置包括所述第2實(shí)施方式的放熱構(gòu)件、及具有發(fā)熱部的電子元件。放熱構(gòu)件是以接觸于所述發(fā)熱部的方式配置于電子元件。放熱構(gòu)件的形狀可為放熱電子基板、放熱板、放熱片、放熱膜、放熱接著材、放熱成形品等任一種。

例如電子元件可列舉半導(dǎo)體元件。本申請的放熱構(gòu)件除高導(dǎo)熱性以外也具有高耐熱性、高絕緣性。因此，半導(dǎo)體元件中，對于因高電力而需要更有效率的放熱機(jī)構(gòu)的絕緣柵雙極晶體管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)特別有效。IGBT是半導(dǎo)體元件之一，是將金氧半導(dǎo)體場效晶體管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)組入至柵極(gate)部而成的雙極晶體管(bipolar transistor)，可用于電力控制的用途。具備IGBT的電子裝置可列舉大電力反相器(inverter)的主轉(zhuǎn)換元件、無停電電源裝置、交流電動機(jī)的可變電壓可變頻率控制裝置、鐵道車輛的控制裝置、混合動力汽車、電車(electric car)等的電動輸送裝置、感應(yīng)加熱(induction heat，IH)調(diào)理器等。

以上，以如下方式對本發(fā)明進(jìn)行了說明：使經(jīng)偶合處理的第1無機(jī)填料與經(jīng)偶合處理后進(jìn)而利用聚合性化合物進(jìn)行了修飾的第2無機(jī)填料鍵結(jié)，在無機(jī)填料間形成鍵，從而獲得具有高導(dǎo)熱性的放熱構(gòu)件，但本發(fā)明并不限定于此。當(dāng)然，也可使經(jīng)偶合處理后進(jìn)而利用聚合性化合物進(jìn)行了修飾的第1無機(jī)填料與經(jīng)偶合處理的第2無機(jī)填料鍵結(jié)，在無機(jī)填料間形成鍵。

另外，本申請的放熱構(gòu)件用組合物也可進(jìn)而含有如第3無機(jī)填料、第4無機(jī)填料般的多種無機(jī)填料。例如，也可進(jìn)而含有第3無機(jī)填料，所述第3無機(jī)填料具有與第1無機(jī)填料及第2無機(jī)填料不同的熱膨脹系數(shù)，且為與偶合劑的一端鍵結(jié)的導(dǎo)熱性的第3無機(jī)填料、或與聚合性化合物所鍵結(jié)的偶合劑的一端鍵結(jié)的導(dǎo)熱性的第3無機(jī)填料。

進(jìn)而，可僅使用經(jīng)偶合處理后進(jìn)而利用聚合性化合物進(jìn)行了修飾的無機(jī)填料，通過適當(dāng)?shù)呐己弦l(fā)劑等使聚合性化合物彼此鍵結(jié)，在無機(jī)填料間形成鍵。

即，本發(fā)明為在無機(jī)材料與有機(jī)化合物的復(fù)合化中，利用有機(jī)化合物在無機(jī)材料間形成鍵，從而使導(dǎo)熱性顯著提高，進(jìn)而控制熱膨脹系數(shù)者。

[實(shí)施例]

以下，使用實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。但是，本發(fā)明并不限定于以下實(shí)施例中所記載的內(nèi)容。

本發(fā)明的實(shí)施例中所使用的構(gòu)成放熱構(gòu)件的成分材料如下所述。

<聚合性液晶化合物>

·液晶性環(huán)氧樹脂：下述式(3-1)～式(6-1)(捷恩智(JNC)(股)制造)

可利用日本專利第5084148號公報(bào)中所記載的方法進(jìn)行合成。

[化19]

<聚合性化合物>

·環(huán)氧樹脂：jER828(商品名，三菱化學(xué)(股)制造)

[化20]

·1，4-丁二醇二縮水甘油醚(東京化成工業(yè)(股)制造)

[化21]

<填充材料>

·氮化硼：h-BN粒子(邁圖高新材料日本(Momentive Performance Materials Japan)(合)制造，(商品名)帕拉姆(PolarTherm)PTX-25)

<硅烷偶合劑>

·3-氨基丙基三甲氧基硅烷(信越化學(xué)(股)制造，(商品名)KBM-903)

[化22]

·N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(捷恩智(JNC)(股)制造，(商品名)S320)

[化23]

·3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(捷恩智(JNC)(股)制造，(商品名)S510)

[化24]

·2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷(捷恩智(JNC)(股)制造，(商品名)S530)

[化25]

[實(shí)施例1]

<放熱構(gòu)件的制備>

以下，示出放熱構(gòu)件的制備例。

·經(jīng)偶合劑處理的氮化硼粒子的準(zhǔn)備

將氮化硼粒子(PTX25，以下簡稱為BN)5.0g與3-氨基丙基三甲氧基硅烷0.75g添加至甲苯(無水)50mL，使用攪拌器以750rpm攪拌1小時(shí)，將所獲得的混合物在40℃下干燥5小時(shí)，在室溫下干燥19小時(shí)。進(jìn)而，在溶劑干燥后使用設(shè)定為125℃的真空干燥機(jī)在真空條件下進(jìn)行5小時(shí)加熱處理。

將所述經(jīng)偶合劑修飾的BN粒子移至樣品(sample)管并添加四氫呋喃(tetrahydrofuran，THF)(那卡萊(Nacalai Tesque)(股)制造)50mL后，通過超聲波處理(必能信(BRANSON)(股)制造的型號(MODEL)450)進(jìn)行粉碎。進(jìn)而，使用離心分離機(jī)(日立工機(jī)(股)制造的CT6E)以6000rpm對所述溶液進(jìn)行10分鐘分離精制。舍棄上清液后，添加丙酮50mL進(jìn)行兩次同樣的操作。將精制后的經(jīng)修飾的BN粒子在60℃的烘箱中干燥24小時(shí)。將所獲得的粒子設(shè)為第1無機(jī)填料A。

秤量第1無機(jī)填料A與液晶性環(huán)氧樹脂(3-1)分別2g與4g(BN的調(diào)配比為19體積％)置于藥包紙上，使用研缽進(jìn)行混合后，使用雙軸輥(日東反應(yīng)機(jī)(股)制造的HR-3)在120℃下混練10分鐘。其后，通過超聲波處理及離心分離進(jìn)行分離精制，獲得去除了未反應(yīng)成分的經(jīng)偶合劑修飾的BN粒子。將所述粒子設(shè)為第2無機(jī)填料B。

第1無機(jī)填料A及第2無機(jī)填料B的硅烷偶合劑或液晶性環(huán)氧樹脂對BN的被服量是使用熱重-差熱分析(Thermo Gravimetry-Differential Thermal Analysis，TG-DTA)裝置(精工電子(Seiko Instruments)(股)(現(xiàn)在的日立先端科技(Hitachi High-Technologies)(股)))制造的艾科斯塔(EXSTAR)TG/DTA5200)，根據(jù)其在600℃下的加熱減量而算出。

·第1無機(jī)填料A與第2無機(jī)填料B的混合

秤量所制作的第1無機(jī)填料A 0.5972g與第2無機(jī)填料B 1.4812g，使用瑪瑙研缽進(jìn)行混合后，使用雙軸輥在55℃下混合10分鐘。所述重量比以第1無機(jī)填料A的NH(KBM903的反應(yīng)基為NH₂，因此將NH換算成兩個(gè))與第2無機(jī)填料B的環(huán)氧環(huán)的個(gè)數(shù)為1∶1的方式而算出。

·聚合及成形

將所獲得的混合物夾于不銹鋼制板中，使用設(shè)定為150℃的壓縮成形機(jī)(神藤金屬工業(yè)所(股)制造的F-37)加壓至9.8MPa，持續(xù)15分鐘加熱狀態(tài)，由此進(jìn)行取向處理與預(yù)硬化。即，在使混合物在不銹鋼板之間擴(kuò)展時(shí)，因BN為板狀粒子，故粒子與不銹鋼板以平行的方式取向。另外，以試樣的厚度成為約200μm的方式調(diào)整試樣的量。進(jìn)而，使用烘箱在80℃下進(jìn)行1小時(shí)后硬化，在150℃下進(jìn)行3小時(shí)后硬化，制成作為目標(biāo)的本發(fā)明的放熱構(gòu)件。此外，在所述狀態(tài)下將硅烷偶合劑與聚合性液晶化合物合計(jì)后的成分為約15體積％。

·導(dǎo)熱率及熱擴(kuò)散率的評價(jià)

關(guān)于導(dǎo)熱率，預(yù)先求出放熱構(gòu)件的比熱(利用精工電子(股)(現(xiàn)在的日立先端科技(Hitachi High-Technologies)(股)))制造的示差掃描熱量計(jì)(differential scanning calorimetry，DSC)型輸入補(bǔ)償型示差掃描熱量測定裝置艾科斯塔(EXSTAR)6000而測定)與比重(通過梅特勒-托利多(Mettler Toledo)制的比重計(jì)AG204密度測定套組(kit)而測定)，將其值與通過真空理工(Ulvac Riko)(股)制造的TC7000熱擴(kuò)散率測定裝置所求出的熱擴(kuò)散率相乘，由此求出導(dǎo)熱率。此外，厚度方向的熱擴(kuò)散率是使用碳噴霧(carbon spray)對試樣進(jìn)行黑化處理，使用標(biāo)準(zhǔn)的樣品固持器(holder)而測定。另外，平面方向的熱擴(kuò)散率是制作使照射激光的光點(diǎn)(spot)與檢測紅外線的光點(diǎn)之間相距5mm的配接器(adapter)，對試樣照射激光，根據(jù)直至出現(xiàn)紅外線的時(shí)間與所述距離而算出。

·熱膨脹系數(shù)的評價(jià)

自所獲得的試樣切出5mm×20mm的試驗(yàn)片，在室溫～250℃的范圍下求出熱膨脹系數(shù)(利用現(xiàn)在的日立先端科技(Hitachi High-Technologies)(股)制造的TMA7000型熱機(jī)械分析裝置進(jìn)行測定)。溫度的范圍是根據(jù)所測定的試樣的耐熱性適當(dāng)調(diào)整。

[實(shí)施例2]

代替聚合性液晶化合物(3-1)而使用不顯示液晶性的市售的雙酚A型聚合性化合物(jER828)來作為聚合性化合物，且使用第1無機(jī)填料A 0.5687g、第2無機(jī)填料C 1.5084g，除此以外，與實(shí)施例1同樣地制成試樣并加以評價(jià)。將其結(jié)果設(shè)為實(shí)施例2。

[比較例1]

以樹脂成分(液晶性環(huán)氧樹脂成分+二胺成分)成為15體積％的方式秤量與實(shí)施例1中所使用者相同的聚合性液晶化合物(3-1)、第1無機(jī)填料A及硬化劑中的胺系硬化劑(4，4′-二氨基-1，2-二苯基乙烷(和光純藥工業(yè)(股)制造))置于藥包紙上，使用研缽進(jìn)行混合后，使用雙軸輥(日東反應(yīng)機(jī)(股)制造的HR-3)在120℃下混練10分鐘。與實(shí)施例1同樣地將混合物夾于不銹鋼板中，通過加熱壓制進(jìn)行聚合及成形。

[比較例2]

以樹脂成分成為15體積％的方式秤量與實(shí)施例2中所使用者相同的不顯示液晶性的市售的雙酚A型聚合性化合物(jER828)、第1無機(jī)填料A及硬化劑中的胺系硬化劑(4，4′-二氨基-1，2-二苯基乙烷(和光純藥工業(yè)(股)制造))置于藥包紙上，使用研缽進(jìn)行混合后，使用雙軸輥(日東反應(yīng)機(jī)(股)制造的HR-3)在120℃下混練10分鐘。與實(shí)施例1同樣地將混合物夾于不銹鋼板中，通過加熱壓制進(jìn)行聚合及成形。

將對實(shí)施例1、實(shí)施例2與比較例1、比較例2的導(dǎo)熱率進(jìn)行測定的結(jié)果示于表1中。

[表1]

表1：BN復(fù)合材料的導(dǎo)熱率

根據(jù)實(shí)施例1、實(shí)施例2及比較例1、比較例2判明，雖存在若干組成的不同，但在依據(jù)本發(fā)明的方法的通過硅烷偶合劑與聚合性化合物使填料彼此直接鍵結(jié)的方法中，與使用二胺作為硬化劑的情況相比，具有平面方向的導(dǎo)熱率顯示大致相同的性能，在此種狀態(tài)下使厚度方向的導(dǎo)熱率提高至2倍以上的效果。認(rèn)為其原因在于：通過聚合性分子使并行堆積而成的板狀的BN的邊緣部分(具有反應(yīng)性的部分)直接鍵結(jié)，經(jīng)由所述分子并通過聲子振動而傳遞熱。

[實(shí)施例3]

作為聚合性化合物，使用將聚合性液晶化合物與不顯示液晶性的市售的雙酚A型聚合性化合物兩者以摩爾比成為1∶1的方式混合而成的物質(zhì)，除此以外，與實(shí)施例1同樣地制成試樣，評價(jià)熱膨脹系數(shù)。將其結(jié)果設(shè)為實(shí)施例3。

[實(shí)施例4]

使用不顯示液晶性的市售的1，4-丁二醇二縮水甘油醚(東京化成工業(yè)(股)制造)作為聚合性化合物，除此以外，與實(shí)施例1同樣地制成試樣，評價(jià)熱膨脹系數(shù)。將其結(jié)果設(shè)為實(shí)施例4。

對實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例4、比較例1的試樣的熱膨脹系數(shù)進(jìn)行測定。將其結(jié)果示于表2(a)～表2(d)。

[表2]

表2

根據(jù)這些結(jié)果可知：本發(fā)明的復(fù)合材料在耐熱溫度以下的溫度范圍顯示負(fù)的熱膨脹系數(shù)。認(rèn)為所述負(fù)的熱膨脹系數(shù)是由無機(jī)填料所具有的熱膨脹特性引起。另外可知：通過使用液晶性的聚合性化合物，耐熱溫度或溫度循環(huán)的重復(fù)穩(wěn)定性變佳。關(guān)于所述情況認(rèn)為，液晶性的聚合性化合物直線性地傳播聲子，因此不僅導(dǎo)熱良好，而且具有較多的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，從而分子鏈自身的耐熱性高也為大的因素。另一方面，在硬化劑中使用二胺的情況下，若為液晶性的聚合性化合物，則也在100℃以下的溫度范圍中觀察到負(fù)的熱膨脹系數(shù)，在100℃以上顯示正的熱膨脹系數(shù)。放熱材料通常在高的溫度下使用，因此在100℃附近熱膨脹系數(shù)發(fā)生變化的情況欠佳。

在一部分陶瓷或石墨的材料中發(fā)現(xiàn)具有負(fù)的熱膨脹系數(shù)的材料，但在有機(jī)·無機(jī)混合材料中并無此種例子，因此認(rèn)為適合用于如放熱與熱膨脹成為問題般的元件的部位。

通過直至實(shí)施例4的研究發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明的放熱構(gòu)件具有負(fù)的熱膨脹系數(shù)。在實(shí)際的電子元件中，與硅或碳化硅等半導(dǎo)體的熱膨脹系數(shù)相近的情況下由熱變化所致的應(yīng)變變少，因此進(jìn)而通過與具有正的熱膨脹系數(shù)的填料復(fù)合化，可嘗試調(diào)整熱膨脹系數(shù)。

[實(shí)施例5]

在聚合性化合物中使用聚合性液晶化合物(3-1)，秤量與第1無機(jī)填料A同樣地通過硅烷偶合劑對球狀氧化鋁(龍森(股)制造的TS-6(LV))進(jìn)行修飾的粉末、及第2無機(jī)填料B(通過硅烷偶合劑與聚合性液晶化合物對BN進(jìn)行修飾的粉末)分別0.5954g與1.6400g并加以混合。與實(shí)施例1同樣地對所述粉末進(jìn)行聚合.成形，并評價(jià)其導(dǎo)熱率與熱膨脹系數(shù)。

[實(shí)施例6]

在聚合性化合物中使用聚合性液晶化合物(3-1)，秤量與第1無機(jī)填料A同樣地通過硅烷偶合劑對板狀氧化鋁(金生興業(yè)(kinseimatec)(股)制造的塞拉夫(seraph)YFA02025)進(jìn)行修飾的粉末、及第2無機(jī)填料B(通過硅烷偶合劑與聚合性液晶化合物對BN進(jìn)行修飾的粉末)分別0.5954g與1.6400g并加以混合。與實(shí)施例1同樣地對所述粉末進(jìn)行聚合·成形，并評價(jià)其導(dǎo)熱率與熱膨脹系數(shù)。

[實(shí)施例7]

在聚合性化合物中使用聚合性液晶化合物(3-1)，秤量與第1無機(jī)填料A同樣地通過硅烷偶合劑對氮化鋁粉末(德山(Tokuyama)(股)制造的H級(Grade))進(jìn)行修飾的粉末、及第2無機(jī)填料B(通過硅烷偶合劑與聚合性液晶化合物對BN進(jìn)行修飾的粉末)分別0.0396g與0.4035g并加以混合。與實(shí)施例1同樣地對所述粉末進(jìn)行聚合·成形，并評價(jià)其導(dǎo)熱率與熱膨脹系數(shù)。

[實(shí)施例8]

在聚合性化合物中使用聚合性液晶化合物(3-1)，秤量與第1無機(jī)填料A同樣地通過硅烷偶合劑對氮化鋁粉末(德山(Tokuyama)(股)制造的H級(Grade))進(jìn)行修飾的粉末、及第2無機(jī)填料B(通過硅烷偶合劑與聚合性液晶化合物對BN進(jìn)行修飾的粉末)分別0.1230g與0.3510g并加以混合。與實(shí)施例1同樣地對所述粉末進(jìn)行聚合.成形，并評價(jià)其導(dǎo)熱率與熱膨脹系數(shù)。

將實(shí)施例5～實(shí)施例8的測定結(jié)果示于表3中。

[表3]

表3

根據(jù)表3可知：通過追加適量的具有正的熱膨脹系數(shù)的無機(jī)填料(氧化鋁、AIN等)，可根據(jù)其添加量將熱膨脹系數(shù)調(diào)整為負(fù)→正。另外，作為無機(jī)填料，相較于氧化鋁，添加氮化鋁的情況下的導(dǎo)熱率高。認(rèn)為這是因?yàn)橐来嬗跓o機(jī)填料自身的導(dǎo)熱率。另外判明，通過追加無機(jī)填料，面方向的導(dǎo)熱率與厚度方向的導(dǎo)熱率的平衡發(fā)生變化。認(rèn)為這是因?yàn)榈鸬陌鍫盍Ｗ拥娜∠驙顟B(tài)因所追加的無機(jī)填料而混亂。理想的是導(dǎo)熱率與熱膨脹系數(shù)的平衡根據(jù)所使用的元件而適當(dāng)調(diào)整。

實(shí)施例1～實(shí)施例8中是使用式(3-1)的液晶性環(huán)氧樹脂，實(shí)施例9是使用式(4-1)的液晶性環(huán)氧樹脂，實(shí)施例10是使用式(5-1)的液晶性環(huán)氧樹脂，實(shí)施例11是使用式(6-1)的液晶性環(huán)氧樹脂，并進(jìn)行與實(shí)施例1相同的實(shí)驗(yàn)。此外，僅將實(shí)施例11的硬化溫度提高至180℃。這是因?yàn)榕c氧雜環(huán)丙基相比，氧雜環(huán)丁基的反應(yīng)性低，在相同的反應(yīng)溫度下未能充分地進(jìn)行聚合而成為非常脆弱的試樣。

將實(shí)施例9～實(shí)施例11的測定結(jié)果示于表4中。

[表4]

表4

若將實(shí)施例1與實(shí)施例9加以比較，則期待苯環(huán)越多導(dǎo)熱越良好，但認(rèn)為所鍵結(jié)的酯鍵對所述情況帶來的負(fù)面影響大。另外，在實(shí)施例9與實(shí)施例10的比較中認(rèn)為，若仍為相同的結(jié)構(gòu)，則具有剛直且大的環(huán)結(jié)構(gòu)的情況下聲子傳導(dǎo)快，導(dǎo)熱也快。另外，在實(shí)施例10與實(shí)施例11的比較中認(rèn)為，氧雜環(huán)丙基的反應(yīng)性高，無機(jī)填料間的鍵數(shù)變多，因此導(dǎo)熱率良好。此外，在表4中，與實(shí)施例10相比，實(shí)施例11的平面方向的導(dǎo)熱率成為高的數(shù)值，認(rèn)為這是因?yàn)閷?shí)施例11的硬化溫度高20度，因此硬化時(shí)的空隙減少而導(dǎo)熱變高。

另外，在使用最偏離實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)的液晶性環(huán)氧樹脂的實(shí)施例11中觀察到負(fù)的熱膨脹系數(shù)。認(rèn)為這是因?yàn)橄噍^于環(huán)氧樹脂，負(fù)的熱膨脹系數(shù)承繼無機(jī)填料的特性。若也鑒于實(shí)施例2的結(jié)果，則本發(fā)明中所使用的環(huán)氧化合物的選定理想的是與偶合劑的反應(yīng)性高、具有耐熱性者，若為液晶性環(huán)氧樹脂，則進(jìn)而導(dǎo)熱率也高，因其結(jié)構(gòu)耐熱性也提高，因此理想的是根據(jù)所使用的元件所需的特性而適當(dāng)選擇。

根據(jù)本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)如下放熱構(gòu)件，所述放熱構(gòu)件的導(dǎo)熱率高，可將熱膨脹系數(shù)調(diào)整為負(fù)～正，具有絕緣性，熱硬化性及加工性良好。通過使用所述放熱構(gòu)件，可制作對放熱性與熱循環(huán)的可靠性高的元件。

[實(shí)施例12、實(shí)施例13]

<放熱構(gòu)件的制備>

與實(shí)施例1同樣地，將BN粒子(PTX25，邁圖(Momentive)制造)5.0g與N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(S320，捷恩智(JNC)(股)制造)2.00g添加至甲苯(無水)50mL，使用攪拌器以750rpm攪拌1小時(shí)，在40℃下放置5小時(shí)，在室溫下放置19小時(shí)。在溶劑干燥后使用設(shè)定為125℃的真空干燥機(jī)在真空條件下進(jìn)行5小時(shí)加熱處理。

將所述經(jīng)偶合劑修飾的BN粒子移至樣品管并添加四氫呋喃(tetrahydrofuran，THF)(那卡萊(Nacalai Tesque)(股)制造)50mL后，通過超聲波處理(必能信(BRANSON)(股)制造的型號(MODEL)450)進(jìn)行粉碎。進(jìn)而，使用離心分離機(jī)(日立工機(jī)(股)制造的CT6E)以6000rpm、10分鐘的條件對所述溶液進(jìn)行分離精制。舍棄上清液后，添加丙酮50mL進(jìn)行兩次同樣的操作。將精制后的BN粒子在60℃的烘箱中放置24小時(shí)來加以干燥。將所獲得的粒子設(shè)為第1無機(jī)填料D。

進(jìn)而，使用3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(S510，捷恩智(JNC)(股)制造)并進(jìn)行同樣的操作而獲得第2無機(jī)填料E。

進(jìn)而，使用2-(3，4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷(S530，捷恩智(JNC)(股)制造)并進(jìn)行同樣的操作而獲得第2無機(jī)填料F。

所述無機(jī)填料D～無機(jī)填料F對硅烷偶合劑的被服量是分別與實(shí)施例1同樣地，使用TG-DTA裝置根據(jù)600℃下的加熱減量而算出。

<試驗(yàn)片的制作>

以規(guī)定的調(diào)配比秤量第1無機(jī)填料D與第2無機(jī)填料E，使用瑪瑙研缽進(jìn)行混合后，與實(shí)施例1同樣地混練10分鐘。使用壓縮成形機(jī)將所得的混合物放入至在150℃下經(jīng)加熱的模具中，進(jìn)行20分鐘取向處理，在180℃下進(jìn)行3小時(shí)后硬化而制成試樣。所述試樣的BN的比例為92體積％(實(shí)施例12)。

同樣地對第1無機(jī)填料D與第2無機(jī)填料F也進(jìn)行取向處理與后硬化而獲得試樣。所述試樣的BN的比例為90％(實(shí)施例13)。

將實(shí)施例12與實(shí)施例13的試樣的導(dǎo)熱率與熱膨脹系數(shù)示于表5中。

[表5]

表5

根據(jù)實(shí)施例12與實(shí)施例13的結(jié)果可知：使經(jīng)具有氨基的偶合劑修飾的BN與經(jīng)具有環(huán)氧基的偶合劑修飾的BN反應(yīng)，由此可制作具有負(fù)的熱膨脹系數(shù)且導(dǎo)熱率高的材料。關(guān)于所述情況，與如實(shí)施例1般使2官能以上的環(huán)氧樹脂進(jìn)而與經(jīng)具有氨基的偶合劑修飾的BN(無機(jī)填料A、無機(jī)填料D)反應(yīng)而獲得具有環(huán)氧基的無機(jī)填料B等的情況相比，就不需要過剩的環(huán)氧樹脂及減少干燥或精制步驟的觀點(diǎn)而言，不僅制成試樣變得簡便，而且原料的損耗也少。另外，為了使導(dǎo)熱率也并不遜色于實(shí)施例1而從事大量生產(chǎn)，認(rèn)為準(zhǔn)備相互具有反應(yīng)性的無機(jī)填料的情況下的效率良好。

針對本說明書中所引用的刊物、及包含日本專利申請案及日本專利的所有文獻(xiàn)，分別具體地表示各文獻(xiàn)并將其并入本案供參考、與在本說明書中敘述其全部內(nèi)容均是以相同限度并入本發(fā)明中供參考。

關(guān)聯(lián)于本發(fā)明的說明(特別是關(guān)聯(lián)于以下的申請專利范圍)而使用的名詞及同樣的指示語的使用只要在本說明書中未特別指出或未明顯與文脈矛盾則可理解為涉及單數(shù)及復(fù)數(shù)兩者。語句“包括”、“具有”、“含有”及“包含”只要未特別說明則可理解為開放式術(shù)語(open end term)(即，“包含～但不限定”的含義)。本說明書中的數(shù)值范圍的詳細(xì)說明只要在本說明書中未特別指出，則僅意圖發(fā)揮作為用以逐個(gè)言及屬于所述范圍內(nèi)的各值的略記法的作用，如將各值在本說明書中逐個(gè)列舉般被組入至說明書中。本說明書中所說明的全部方法只要在本說明書中未特別指出或未明顯與文脈矛盾，則可以所有適當(dāng)?shù)捻樞蜻M(jìn)行。本說明書中所使用的所有例子或例示性措辭(例如“等”)只要未特別主張，則僅意圖更好地說明本發(fā)明，而并非設(shè)置對本發(fā)明的范圍的限制。不能將說明書中的任何措辭均理解為表示對實(shí)施本發(fā)明而言不可或缺的申請專利范圍中未記載的要素者。

在本說明書中，為了實(shí)施本發(fā)明，包括本發(fā)明人所知的最良好的實(shí)施方式在內(nèi)，對本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行說明。對于本技術(shù)領(lǐng)域人員而言，在讀過所述說明后，可明確這些優(yōu)選的實(shí)施方式的變形。本發(fā)明人預(yù)想熟練者適當(dāng)應(yīng)用此種變形，預(yù)定利用除本說明書中具體地說明以外的方法實(shí)施本發(fā)明。因此，如基準(zhǔn)法所容許般，本發(fā)明包含隨附于本說明書的申請專利范圍中記載的內(nèi)容的變更及均等物的全部。進(jìn)而，只要在本說明書中未特別指出或未與文脈矛盾，則全部的變形中的所述要素的任一組合均包含于本發(fā)明中。

[符號的說明]

1：第1無機(jī)填料

2：第2無機(jī)填料

3、4：偶合劑

5：聚合性化合物