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公開番号2024139339
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-09
出願番号2023050230
出願日2023-03-27
発明の名称熱伝導材料
出願人大阪瓦斯株式会社
代理人弁理士法人三枝国際特許事務所
主分類C08L 101/00 20060101AFI20241002BHJP(有機高分子化合物;その製造または化学的加工;それに基づく組成物)
要約【課題】本発明は、熱伝導性に優れた熱伝導材料を提供する事を目的とする。
【解決手段】熱伝導組成物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
熱伝導組成物であって、
（A）厚さ1nm～100nmの薄片状カーボンと、
（B）親水基、及び炭素親和性疎水基を有する有機化合物と、
（C）凡そ球状であり、且つ直径が5μm以上であり、無機材料、及び炭素材料から成る群より選択される少なくとも1種の材料と、
（D）樹脂成分
を含有する、熱伝導組成物。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記親水基は、下記一般式（1）～（4）から成る群より選択される少なくとも1種の親水基である、請求項1に記載の熱伝導組成物。
TIFF
2024139339000005.tif
51
170
［式（1）は、アルコール性水酸基、又はフェノール性水酸基を示す。
式（2）中、Rは、2価の有機基を示し、両酸素原子は、エーテル結合を示す。
式（3）中、X
1
は、水素原子、アルカリ金属、NH
4
、又は有機アンモニウムを示す。
式（4）中、X
2
は、水素原子、アルカリ金属、NH
4
、有機アンモニウム、又はアルキル基を示す。］
【請求項３】
前記親水基は、フェノール性水酸基、又はポリオキシエチレン基である、請求項1に記載の熱伝導組成物。
【請求項４】
前記炭素親和性疎水基は、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、及び炭素数3以上のポリオキシアルキレン基から成る群より選択される少なくとも1種の炭素親和性疎水基である、請求項1に記載の熱伝導組成物。
【請求項５】
前記炭素親和性疎水基は、2個以上の芳香環を有するアリール基である、請求項1に記載の熱伝導組成物。
【請求項６】
前記（C）材料は、酸化アルミニウム（アルミナ）、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、炭酸マグネシウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、及び黒鉛から成る群より選択される少なくとも1種の材料である、請求項1に記載の熱伝導組成物。
【請求項７】
前記（A）薄片状カーボンと、前記（C）材料とは、
前記（C）材料に、前記（A）薄片状カーボンが担持している熱伝導複合体である、
請求項1に記載の熱伝導組成物。
【請求項８】
請求項7に記載の熱伝導組成物を含む塗料、又は
当該塗料に依り形成された塗膜。
【請求項９】
請求項7に記載の熱伝導組成物を含む樹脂成形体。
【請求項１０】
熱伝導複合体の製造方法であって、
（1）（A）厚さ1nm～100nmの薄片状カーボンを含有する分散液、及び当該薄片状カーボン1質量部に対して、（C）凡そ球状であり、且つ直径が5μm以上であり、無機材料、及び炭素材料から成る群より選択される少なくとも1種の材料を、0.1質量部～100質量部を混合する工程、を含み、
（B）親水基、及び炭素親和性疎水基を有する有機化合物と、
（D）樹脂成分と、を含有する、
熱伝導複合体の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導材料に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
黒鉛、カーボンナノチューブ等の結晶性を有する炭素材料は、熱伝導性が高い材料である事から、熱伝導材料に使用される（例えば、特許文献１参照）。これらの炭素材料は、樹脂と炭素との間の熱抵抗が大きい為、期待した程、熱伝導性が高くならない場合が多い。更に、これらの炭素材料は、樹脂との親和性も低い為、熱伝導性を向上させる為に添加量を増やすと、混練、成形、及び強度等に課題が出る。
【０００３】
一方、アルミナ等の無機材料を熱伝導材料として使用する事も多い。この無機材料は、炭素系材料と比較すると、熱伝導性が高くない、比重が大きくなる等の課題が有る。
【０００４】
グラフェンシートは、炭素原子がハニカム格子状に並んだ2次元単層シートであり、グラファイト、フラーレン、及びカーボンナノチューブ等の構成単位でもある。このグラフェンシートが厚み100nm以下程度に積層された薄片状カーボン（薄片状カーボンにはグラフェンシートも含まれる）は、その特異な諸物性を有している事から、様々な材料に使用される新たな材料として注目を浴びている。
【０００５】
薄片状カーボンの様なナノカーボン材料は、熱伝導性は極めて高いが、微細な構造のもの程、凝集し易く、その使用可能性を十分に発揮する事は難しく、十分に熱伝導性、及び放熱性を向上させる事は難しい。
【０００６】
ナノカーボン材料は、単体の膜が作り難い、塗料化し難い等、使い勝手の面で課題が有り、樹脂と組み合わせる場合、相性に依り、分散しない傾向、（塗料として塗れない、シートとして強度が得られない等）、及び熱伝導率が大幅に下がってしまう傾向が有る。
【０００７】
塗膜、及びシートは、絶縁である事が望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
国際公開第2014／080743号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、熱伝導性に優れた熱伝導材料を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明等者は、特定の有機化合物、及び厚みを有する薄片状カーボンと特定のナノファイバーとを組み合わせて使用する事に依り、熱伝導性に優れた熱伝導材料を製造出来る事を見出した。
（【００１１】以降は省略されています）

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