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公開番号2025047866
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-03
出願番号2023156620
出願日2023-09-22
発明の名称複合材およびその製造方法
出願人株式会社豊田中央研究所
代理人個人,個人,個人
主分類C08L 33/18 20060101AFI20250327BHJP(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】機械的強度にも優れる熱伝導性複合材を提供する。
【解決手段】本発明は、樹脂と熱伝導粒子を含む複合材である。樹脂は、ニトリル基を有するポリマーを含む。熱伝導粒子は窒化ホウ素(BN)からなる粒子を含む。ニトリル基がBNと親和的であり、そのポリマーとBN粒子の密着性向上により、複合材の機械的強度も向上したと考えられる。ポリマーは、構成単位の全数(T)に対するニトリル基(-CN)を有する構成単位の数(n)の割合(n/T)が0.02～0.12であるとよい。さらに、樹脂は粒状の島状部を有し、その島状部間に熱伝導粒子が偏在しているとよい。これにより、熱伝導粒子量を抑制しつつ高熱伝導率な複合材が得られる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
樹脂と熱伝導粒子を含む複合材であって、
該樹脂は、ニトリル基を有するポリマーを含み、
該熱伝導粒子は、窒化ホウ素からなる粒子を含む複合材。
続きを表示（約 690 文字）【請求項２】
前記ポリマーは、下記の化学構造を有する請求項１に記載の複合材。
TIFF
2025047866000003.tif
64
169
【請求項３】
前記ポリマーは、構成単位の全数（Ｔ）に対するニトリル基（－ＣＮ）を有する構成単位の数（ｎ）の割合（ｎ／Ｔ）が、０．０２～０．１２である請求項２に記載の複合材。
【請求項４】
前記Ｒは、直鎖飽和炭化水素からなる請求項２に記載の複合材。
【請求項５】
前記熱伝導粒子は、前記複合材全体に対して５～７０体積％ある請求項１に記載の複合材。
【請求項６】
前記樹脂は、粒状の島状部を有し、
前記熱伝導粒子は、扁平状であって該島状部間に偏在する請求項１～５のいずれかに記載の複合材。
【請求項７】
前記島状部は、前記複合材の断面積全体に対して３０～８０％ある請求項６に記載の複合材。
【請求項８】
前記樹脂は、前記島状部間に介在部を有し、
該介在部は、前記複合材の断面積全体に対して１～１０％ある請求項６に記載の複合材。
【請求項９】
樹脂と熱伝導粒子の混合物から成形体を得る成形工程を備え、
該樹脂は、ニトリル基を有するポリマーを含み、
該熱伝導粒子は、窒化ホウ素からなる粒子を含む複合材の製造方法。
【請求項１０】
前記ポリマーは、アクリル酸系モノマーとシアノアクリレート系モノマーを重合させて得られる請求項９に記載の複合材の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導性に優れる複合材等に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
高密度化や高性能化等された電子機器（半導体モジュール等）は、その機能や寿命等を維持するために、放熱が必要となる。電子機器の放熱は、通常、金属等からなる放熱部材（ヒートシンク、筐体等）を通じてなされる。この際、電子機器（発熱源）と放熱部材の各表面間にある凹凸やうねり等を吸収する放熱シート（熱伝導シート、熱伝導性絶縁シート等）が介装されることが多い。
【０００３】
放熱シートには、例えば、熱伝導率の高いフィラーと、柔軟性（弾力性）に優れる樹脂（エラストマー、ゴム等を含む。）とからなる複合材（組成物を含む。）が用いられる。このような複合材に関する提案は種々なされており、例えば、下記の特許文献に関連した記載がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２３－４９１３５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１は、略球状の樹脂（ＰＭＭＡ）間に扁平状のフィラ（ｈ-ＢＮ粒子）を凝集（偏在）させた複合材を提案している。この複合材によれば、高価なフィラの使用量が抑制され、複合材の低コストと高熱伝導率が両立される。もっとも、特許文献１には、その複合材の機械的な強度に関する記載がない。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みて為されたものであり、新たな熱伝導性複合材等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者はこの課題を解決すべく鋭意研究した結果、ニトリル基（シアノ基）を有するポリマーは、窒化ホウ素粒子との親和性が高く、複合材の特性を向上させ得ることを新たに見出した。この成果を発展させることにより、以降に述べる本発明を完成するに至った。
【０００８】
《複合材》
（１）本発明は、樹脂と熱伝導粒子を含む複合材であって、該樹脂は、ニトリル基を有するポリマーを含み、該熱伝導粒子は、窒化ホウ素からなる粒子を含む複合材である。
【０００９】
（２）機序は定かではないが、窒化ホウ素からなる粒子（適宜「ＢＮ粒子」という。）は、ニトリル基を有するポリマー（適宜「特定ポリマー」という。）に対する親和性や密着性に優れ、両者の界面付近で剥離等が生じ難い。このようなＢＮ粒子と特定ポリマーを含む複合材は、伝熱性のみならず機械的な強度にも優れ、熱応力が作用する状況下等でも、高特性を安定的に発揮し得る。
【００１０】
《複合材の製造方法》
本発明は、複合材の製造方法としても把握される。本発明は、例えば、樹脂と熱伝導粒子の混合物から成形体を得る成形工程を備え、該樹脂は、ニトリル基を有するポリマーを含み、該熱伝導粒子は、窒化ホウ素からなる扁平粒子を含む複合材の製造方法でもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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