(57)【要約】      （修正有）【課題】厚み方向に熱伝導性が高い熱伝導性成形体を提供する。【解決手段】ピッチ系黒鉛化短繊維、三次元針状構造を有する無機化合物、およびマトリックス成分とからなる熱伝導性成形体が提供される。該成形体の成形時、ピッチ系黒鉛化単繊維はマトリックスの流れる方向に沿って並ぶ傾向があるが、配合した三次元針状構造を有する無機化合物はピッチ系黒鉛化繊維がマトリックスの流れる方向に沿って並ぶのを阻害し、その結果、ピッチ系黒鉛化短繊維の一部は熱伝導性成形体の厚み方向に並ぶことになり、熱伝導性成形体の厚み方向の熱伝導率が向上することとなる。マトリックス成分は、たとえば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ゴム成分等である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピッチ系黒鉛化短繊維、三次元針状構造を有する無機化合物、およびマトリックス成分とからなる熱伝導性成形体。
【請求項２】
該ピッチ系黒鉛化短繊維１００体積部に対し、該無機化合物５〜２５０体積部を含むことを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性成形体。
【請求項３】
該マトリックス成分１００体積部に対し、該ピッチ系黒鉛化短繊維３〜２００体積部を含むことを特徴とする請求項１〜２のいずれか１項に記載の熱伝導性成形体。
【請求項４】
該ピッチ系黒鉛化短繊維が全繊維中、曲率半径を有し且つその曲率半径が１０〜６０ｃｍの範囲である短繊維の割合が６０％〜９９％であり、走査型電子顕微鏡での観察表面が開裂している短繊維の割合が３０％〜９９％であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の熱伝導性成形体。
【請求項５】
該ピッチ系黒鉛化短繊維の平均繊維径が２〜２０μｍ、平均繊維径に対する繊維径分散の百分率（ＣＶ値）が５〜１５、個数平均繊維長が５〜６００μｍである請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱伝導性成形体。
【請求項６】
該ピッチ系黒鉛化短繊維の透過型電子顕微鏡による黒鉛化短繊維端面観察においてグラフェンシートが閉じており、走査型電子顕微鏡での観察表面が実質的に平坦である請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱伝導性成形体。
【請求項７】
該ピッチ系黒鉛化短繊維の六角網面の成長方向に由来する結晶子サイズが２０ｎｍ以上であり、真密度が１．８〜２．３ｇ／ｃｃの範囲であり、繊維軸方向の熱伝導率が６００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱伝導性成形体。
【請求項８】
該無機化合物が酸化亜鉛からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱伝導性成形体。
【請求項９】
該マトリックスが、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、およびゴム成分からなる群から選択される少なくとも１種である請求項１〜８のいずれか１項に記載の熱伝導性成形体。
【請求項１０】
該熱可塑性樹脂が、ポリカーボネート類、ポリエチレンテレフタレート類、ポリブチレンテレフタレート類、ポリエチレン２，６ナフタレート類、ナイロン類、ポリプロピレン類、ポリエチレン類、ポリエーテルケトン類、ポリフェニレンスルフィド類、およびアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン系共重合樹脂類からなる群より選ばれる少なくとも一種の樹脂である請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱伝導性成形体。
【請求項１１】
該熱硬化性樹脂が、エポキシ類、アクリル類、ウレタン類、シリコーン類、フェノール類、イミド類、熱硬化型変性ＰＰＥ類、および熱硬化型ＰＰＥ類からなる群より選ばれる少なくとも一種の樹脂である請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱伝導性成形体。
【請求項１２】
該ゴム成分が、天然ゴム（ＮＲ）、アクリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲゴム）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、およびブチルゴムからなる群より選ばれる少なくとも一種である請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱伝導性成形体。
【請求項１３】
平板状に成形した状態における厚み方向の熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である、請求項１〜１２のいずれかに記載の熱伝導性成形体。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれかに記載の熱伝導性成形体を、射出成形法、プレス成形法、カレンダー成形法、ロール成形法、押出成形法、注型成形法、およびブロー成形法からなる群より選ばれる少なくとも一種の方法により成形して得られるシート状熱伝導性成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ピッチ系黒鉛化短繊維、三次元針状構造を有する無機化合物、およびマトリックス成分とからなる熱伝導性成形体に関わるものである。
【背景技術】
【０００２】
高性能の炭素繊維はポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）を原料とするＰＡＮ系炭素繊維と、一連のピッチ類を原料とするピッチ系炭素繊維に分類できる。そして炭素繊維は強度・弾性率が通常の合成高分子に比較して著しく高いという特徴を利用し、航空・宇宙用途、建築・土木用途、産業用ロボット、スポーツ・レジャー用途など広く用いられている。また、ＰＡＮ系炭素繊維は、主として、その強度を利用する分野に、そしてピッチ系炭素繊維は、弾性率を利用する分野に用いられることが多い。
【０００３】
近年、省エネルギーに代表されるエネルギーの効率的使用方法が注目されている一方で、高速化されたＣＰＵや電子回路のジュール熱による発熱が重篤な問題として認識されつつある。また、電子注入を発光原理とするエレクトロルミネッセンス素子においても同様に重篤な問題として顕在化している。一方、各種素子を形成するプロセスに目を向けると環境配慮型プロセスが求められており、その対策として鉛が添加されていない所謂鉛フリー半田への切り替えがなされている。鉛フリー半田は融点が通常の鉛含有半田に比較して高いため、プロセスの熱の効率的な使用が要求されている。そして、このような製品・プロセスが内包する熱に由来する問題を解決するためには、熱の効率的な処理（サーマルマネジメント）を達成する必要がある。
【０００４】
サーマルマネジメントを具現化するには、金属・金属酸化物・金属窒化物・金属酸窒化物・合金といった、熱伝導性の高い無機材料を用いることが多い。金属ダイカストは、その典型的な例と考えることができる。しかし、複雑な形状をした電気部品などの筐体を作製するには、上述した材料をフィラーとして何らかのマトリクスに混合した複合材として用いることが、費用対効果の面から望ましい。しかし、マトリクスに用いられることが多い合成樹脂の熱伝導率はフィラーの１／１００程度以下であり、多量のフィラーを混合する必要がある。しかしながら、多量のフィラーの添加は、成形性の劣化を招き、実用性を損なってしまう。そのため、効率的に熱伝導性を発現でき、形状にまで配慮がなされた高熱伝導性フィラーが求められていた。
【０００５】
一般に炭素繊維は、他の合成高分子に比較して熱伝導率が高いと言われているが、サーマルマネジメント用途に向けた、さらなる熱伝導の向上が検討されている。ところが、市販されているＰＡＮ系炭素繊維の熱伝導率は通常２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）よりも小さい。これは、ＰＡＮ系炭素繊維が所謂難黒鉛化炭素繊維であり、熱伝導を担う黒鉛性を高めることが非常に困難なことに由来している。これに対して、ピッチ系炭素繊維は易黒鉛化炭素繊維と呼ばれ、ＰＡＮ系炭素繊維に比べて、黒鉛性を高くすることができるため、高熱伝導率を達成しやすいと認識されている。よって、効率的に熱伝導性を発現できる形状にまで配慮がなされた高熱伝導性フィラーにできる可能性がある。
【０００６】
ただ、炭素繊維単体での熱伝導性部材への加工は困難であり、非常に特殊な手法を用いる必要がある。そこで、金属性フィラー等と同様に、何らかのマトリクスと炭素繊維を複合材化し、それを成形体化し、その成形体の熱伝導度を向上させることが求められる。
次にサーマルマネジメントに用いる成形体の特徴について考察する。一般的に炭素繊維を用いた成形体は、アスペクト比を有するために熱伝導材である炭素繊維同士が接触し、ネットワークを形成する可能性が高くなる。そのため、多くの無機化合物の様な球状熱伝導材を用いた成形体より高い熱伝導率を発揮しやすい。しかし、アスペクト比を有するため、シート状成形体等にすると、炭素繊維はシート状成形体の面内に配列し、面内でのネットワークが成長する可能性が高い。そのため、シート状成形体の面内方向の熱伝導率は高くなりやすいが、シート状成形体の厚み方向の熱伝導率は高くなりにくい。そのため、特許文献１〜３に示すような手法で炭素繊維をシート状成形体の厚み方向に並べる手法が提案されている。
【０００７】
しかし、上述に示す方法は液状樹脂中など炭素繊維が比較的動きやすい環境においては比較的容易に達成できるが、射出成形やプレス成形法などの手法において達成するのは困難である。また、装置も大掛かりになりやすく、簡易に達成できる方法とは言いがたい。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１９１９８７号報
【特許文献２】特開２０００−１９５９９８号報
【特許文献３】特開２０００−２８１９９５号報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のように、厚み方向の熱伝導性に優れる熱伝導性成形体が求められているという観点から、熱伝導材はマトリックス内でネットワークを形成するのに優れた繊維状物質が望ましい。また、ここに示す熱伝導材はネットワーク形成能が成形体厚み方向にも、発揮されるのが好ましい。
【００１０】
本発明の目的は、面内方向のみならず厚み方向にも高い熱伝導性を有する熱伝導性成形体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、成形体の厚み方向及び面内方向の熱伝導性に優れた放熱材料を提供することを鑑み、熱伝導性に優れるピッチ系黒鉛化短繊維を、三次元針状構造を有する無機化合物でマトリックス内に分散し、厚み方向及び面内方向にネットワークを形成することで、厚み方向及び面内方向に良好な熱伝導率を有する熱伝導性成形体を提供できることを見出し本発明に到達した。
【００１２】
さらに本発明の目的は、上記熱伝導性成形体を、射出成形法、プレス成形法、カレンダー成形法、ロール成形法、押出成形法、注型成形法、およびブロー成形法からなる群より選ばれる少なくとも一種の方法により成形して得られる成形体によって達成できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の熱伝導性成形体は、ピッチ系黒鉛化短繊維、三次元針状構造を有する無機化合物、およびマトリックス成分とを使用することにより、マトリックス内でのピッチ系黒鉛化短繊維のネットワークを面内のみならず厚み方向にも形成することで、熱伝導性成形体の厚み方向及び面内方向に高い熱伝導性を付与することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態について順次説明する。
本発明の熱伝導性成形体は、ピッチ系黒鉛化短繊維、三次元針状構造を有する無機化合物、およびマトリックス成分とからなることを特徴とする。熱伝導性成形体をピッチ系黒鉛化短繊維とマトリックス成分から作成すると、ピッチ系黒鉛化短繊維は熱伝導性成形体の面内に配列する傾向がある。アスペクト比を有する化合物は、例えば射出成形法、カレンダー成形法、ロール成形法においてマトリックスが流れる方向に並ぶ傾向があるためである。この様な場合、熱伝導性成形体の熱伝導性は、ピッチ系黒鉛化短繊維の配列方向、すなわち面内方向に優れたものとなるが、厚み方向はあまり優れたものとならない。
【００１５】
しかし、三次元針状構造を有する無機化合物をピッチ系黒鉛化短繊維とマトリックス成分に混合すると、ピッチ系黒鉛化短繊維がマトリックスの流れる方向に沿って並ぶのを、三次元針状構造を有する無機化合物が阻害し、ピッチ系黒鉛化短繊維の並ぶ向きがランダムになる。その結果、ピッチ系黒鉛化短繊維の一部が熱伝導性成形体の厚み方向に並ぶことになり、熱伝導性成形体の厚み方向の熱伝導率が向上する。
【００１６】
本発明の熱伝導性成形体は、シート状に成形した状態における厚み方向の熱伝導率が１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上とすることが可能であり、さらに好ましくは２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。熱伝導性成形体の厚み方向の熱伝導率の測定法に特に制限は無いが、具体的にはＡＳＴＭ  Ｅ  １４６１に記載のレーザーフラッシュ法、ＡＳＴＭ  Ｄ５４７０に記載の手法などを用いる事ができる。
【００１７】
本発明の熱伝導性成形体は、ピッチ系黒鉛化短繊維１００体積部に対し、三次元針状構造を有する無機化合物の含有量が５〜２５０体積部であることが好ましい。三次元針状構造を有する無機化合物の含有量が５体積部より小さいと、ピッチ系黒鉛化短繊維の配列を阻害するのに十分な量でなく、厚み方向の熱伝導性が期待できない。逆に三次元針状構造を有する無機化合物の含有量が２５０体積部より大きいと、三次元針状構造を有する無機化合物がピッチ系黒鉛化短繊維のマトリックスへの分散を阻害する方向に働き、均一な熱伝導性成形体を得るのが困難になる。更に好ましくはピッチ系黒鉛化短繊維１００体積部に対し無機化合物の含有量が１０体積部〜８０体積部である。
【００１８】
本発明の熱伝導性成形体は、マトリックス成分１００体積部に対し、ピッチ系黒鉛化短繊維の含有量が３〜２００体積部であることが好ましい。ピッチ系黒鉛化短繊維の含有量が３体積部より少ない添加量では、熱伝導性を十分に確保することが難しい。一方、ピッチ系黒鉛化短繊維の含有量が２００体積部より多いと、ピッチ系黒鉛化短繊維のマトリックスへの均一な分散が困難になることが多い。
【００１９】
ピッチ系黒鉛化短繊維は、全繊維中、全繊維中、曲率半径を有し且つその曲率半径が１０〜６０ｃｍの範囲である短繊維の割合が６０％〜９９％であることが好ましい。曲率半径が６０ｃｍを超えるもしくは黒鉛化短繊維が直線である場合、一次元に存在しているため、黒鉛化短繊維同士のネットワークが形成されにくい傾向にある。それに対し前述に示す曲率を有する黒鉛化短繊維の場合、黒鉛化短繊維は二次元に存在しているため、黒鉛化短繊維同士のネットワークを形成しやすくなる傾向にある。曲率半径が１０ｃｍより小さい場合、曲率が大きすぎるため黒鉛化短繊維の二次元的な広がりが小さくなり、黒鉛化短繊維同士のネットワークが形成されにくい。黒鉛化短繊維同士のネットワークがより多く形成されると、熱伝導パスが形成されるため、熱伝導が高くなる。曲率は光学顕微鏡で繊維を観察し、繊維長及び曲がり方を観察することで、求めることができる。
【００２０】
本発明のピッチ系黒鉛化短繊維に全繊維中、曲率半径を有し且つその曲率半径が１０〜６０ｃｍの範囲である繊維の割合が好ましくは７０％〜９９％であるのが有利である。特に好ましいピッチ系黒鉛化短繊維は、全繊維中、曲率半径を有し且つその曲率半径が１０〜５０ｃｍの範囲である繊維の割合が６０％〜９９％、好ましくは７０％〜９９％のものである。曲率半径が１０〜６０ｃｍの範囲である繊維の割合は、ピッチ系黒鉛化短繊維を光学顕微鏡下５０倍で観察し、スケールを用いて所定の本数測定し、そのうちの曲率半径が１０〜６０ｃｍである繊維の本数から割合を算出する。
【００２１】
炭素繊維に曲率を持たせるにはメルトブロー法が好適に用いられる。メルトブロー法により紡糸する際は、原料ピッチに空気をブローするが、ブローした空気が紡糸方向と異なる方向から力を与えることができる。更に、ブローした空気が形成する乱流により三次元的に力を加えることができる。
【００２２】
曲率半径を制御する方法に特に制限はないが、具体的にはブローする空気により紡糸している時間を制御する方法、乱流を制御する方法などがある。ブローする空気により紡糸している時間を制御する方法としては、具体的には原料ピッチの温度、粘度、ブロー空気の温度などがある。原料ピッチの温度が高いほど、原料ピッチの粘度が下がり、長時間紡糸することが困難になる。そのため、曲率は小さくなる。また、ブロー空気の温度が高いほど原料ピッチが固化するまでの時間が長くなり、曲率が大きくなる。乱流を制御し、曲率半径を制御する手法として特に制限は無いが、具体的には紡糸方向に対しブロー空気をあてる角度の制御やチムニーと呼ばれる筒をメルトブローの口金下部に設置することで制御できる。
【００２３】
なお、特許２８３８１４０号公報に、繊維をねじらせる方法が報告されているが、繊維をねじらせると、マトリクスと複合する際に、炭素繊維のねじれた部分にマトリックスを抱き込んでしまい、複合化に必要となるマトリクスの量が多くなり、炭素繊維を高充填するのが困難になり、熱伝導の用途には好ましくない。
【００２４】
本発明のピッチ系黒鉛化短繊維は、走査型電子顕微鏡での観察表面が開裂している短繊維の割合が３０％〜９９％であるのが好ましい。ピッチ系黒鉛化短繊維の表面が開裂している場合、黒鉛化短繊維が占める空間がより大きくなり、短繊維同士のネットワークが形成しやすくなる。ここで、表面が開裂しているというのは、短繊維側面が開き内部が観察できること、または短繊維側面に線状の亀裂が確認されることを言う。短繊維同士のネットワークが有効に機能するには、表面が開裂している短繊維の割合が、全繊維中３０％〜９９％であれば良い。更に好ましくは、４０％〜９９％である。
【００２５】
ピッチ系黒鉛化短繊維の表面を開裂させるには、メルトブロー法が好適に用いられる。メルトブロー法は、溶融したメソフェーズピッチに空気をブローする紡糸法である。溶融したメソフェーズピッチがノズル先端から出る際、バラス効果により繊維断面はラジアル構造を取る様になる。ここに空気をブローすることで、繊維断面のラジアル構造が崩れパンナム構造に変化する。パンナム構造についてはＣａｒｂｏｎ  ３８  （２０００）  Ｐ７４１〜７４７に定義されている。パンナム構造は繊維を二分する構造であるため、紡糸後の焼成及び黒鉛化工程において、繊維が収縮すると表面が開裂する。
【００２６】
表面の開裂を制御する手法すなわちパンナム構造をとりやすくする手法として、特に限定は無いが、具体的にはブローする風量を増やす方法や、ノズルを出る際に溶融メソフェーズピッチのかかるせん断力を減らす方法、すなわち溶融メソフェーズピッチの粘度を上げる方法がある。
【００２７】
本発明におけるピッチ系黒鉛化短繊維は、光学顕微鏡で観測した平均繊維径が２〜２０μｍであることが好ましい。平均繊維径が２μｍを下回る場合、樹脂と複合する際に当該短繊維の本数が多くなるため、樹脂／短繊維混合物の粘度が高くなり、成形が困難になる傾向にある。逆に平均繊維径が２０μｍを超えると、樹脂と複合する際に短繊維の本数が少なくなるため、当該短繊維同士が接触しにくくなり、複合材とした時に効果的な熱伝導を発揮しにくくなる。平均繊維径の好ましい範囲は５〜１５μｍであり、より好ましくは７〜１３μｍである。
【００２８】
本発明におけるピッチ系黒鉛化短繊維は、光学顕微鏡で観測したピッチ系黒鉛化短繊維における繊維径分散の平均繊維径に対する百分率（ＣＶ値）は５〜１５であることが好ましい。ＣＶ値は繊維径のバラツキの指標であり、小さい程、工程安定性が高く、繊維径のバラツキが小さいことを意味している。ＣＶ値が５より小さい時、繊維径が極めて揃っているため、ピッチ系黒鉛化短繊維の間隙に入る繊維径の細い短繊維の量が少なくなり、樹脂と複合する際により密な充填状態を形成するのが困難になる傾向にある。結果としてピッチ系黒鉛化担繊維を高充填するのが困難になり、高性能の複合材を得にくい。逆にＣＶ値が１５より大きい場合、樹脂と複合する際に分散性が悪くなり、成形時の粘度が上昇し、均一な性能を有する複合材を得ることが困難になることがある。ＣＶ値は好ましくは、５〜１３である。ＣＶ値は、紡糸時の溶融メソフェーズピッチの粘度を調節すること、具体的には、メルトブロー法にて紡糸する際は、紡糸時のノズル孔での溶融粘度を５．０〜２５．０Ｐａ・Ｓに調整することで実現できる。
【００２９】
ピッチ系黒鉛化短繊維は、一般的には平均繊維長１ｍｍ未満からなるミルドファイバーと平均繊維長１ｍｍ以上１０ｍｍ未満からなるカットファイバーの２種類がある。ミルドファイバーの外観は粉状のため分散性に優れ、カットファイバーの外観は繊維状に近いため、繊維同士の接触が得られやすい特徴がある。
【００３０】
本発明におけるピッチ系黒鉛化短繊維はミルドファイバーに該当し、その平均繊維長は、２０〜５００μｍが好ましい。ここで、平均繊維長は個数平均繊維長とし、光学顕微鏡下で測長器を用い、複数の視野において所定本数を測定し、その平均値から求めることができる。平均繊維長が２０μｍより小さい場合、当該短繊維同士が接触しにくくなり、効果的な熱伝導が期待しにくくなる。逆に５００μｍより大きくなる場合、樹脂と混合する際にマトリックス／短繊維混合物の粘度が高くなり、成形性が低くなる傾向にある。より好ましくは、２０〜３００μｍの範囲である。この様なピッチ系黒鉛化短繊維を得る手法として特に制限はないがミリングの条件、すなわちカッター等で粉砕する際の、カッターの回転速度、ボールミルの回転数、ジェットミルの気流速度、クラッシャーの衝突回数、ミリング装置中の滞留時間を調節することにより平均繊維長を制御することができる。また、ミリング後のピッチ系炭素短繊維から、篩等の分級操作を行って、短い繊維長または、長い繊維長のピッチ系炭素短繊維を除去することにより調整することができる。
【００３１】
本発明におけるピッチ系黒鉛化短繊維は、透過型電子顕微鏡による繊維末端観察において、グラフェンシートの端面が閉じていることが好ましい。グラフェンシートの端面が閉じている場合、余分な官能基の発生や、形状に起因する電子の局在化が起こり難い。このため、ピッチ系黒鉛化短繊維に活性点が生じず、シリコーン樹脂やエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂との混練で、触媒活性点の低下による硬化の抑制が可能となる。また、水などの吸着も低減でき、例えばポリエステルのような加水分解を伴う樹脂との混練においても、著しい湿熱耐久性能向上をもたらすことが出来る。５０万〜４００万倍に拡大した透過型電子顕微鏡による視野範囲で、グラフェンシートの端面は８０％閉じていることが好ましい。８０％以下であると余分な官能基の発生や、形状に起因する電子の局在化を引き起こし、他材料との反応を促進する可能性があるため好ましくない。グラフェンシート端面の閉鎖率は９０％以上が好ましく、更には９５％以上が更に好ましい。
【００３２】
グラフェンシート端面構造は、黒鉛化の前に粉砕を実施するか、黒鉛化の後に粉砕を実施するかにより、大きく異なる。すなわち、黒鉛化後に粉砕処理を行った場合、黒鉛化で成長したグラフェンシートが切断破断され、グラフェンシート端面が開いた状態になり易い。一方、黒鉛化前に粉砕処理を行った場合、黒鉛の成長過程でグラフェンシート端面がＵ字上に湾曲し、湾曲部分がピッチ系黒鉛化短繊維端部に露出した構造になり易い。このため、グラフェンシート端面閉鎖率が８０％を超えるようなピッチ系黒鉛化短繊維を得るためには、粉砕を行った後に黒鉛化処理することが好ましい。
【００３３】
本発明におけるピッチ系黒鉛化短繊維は走査型電子顕微鏡での側面の観察表面が実質的に平坦であることが好ましい。ここで、実質的に平坦であるとは、フィブリル構造のような激しい凹凸をピッチ系黒鉛化短繊維に有しないことを意味する。ピッチ系黒鉛化短繊維の表面に激しい凹凸のような欠陥が存在する場合には、マトリクス樹脂との混練に際して表面積の増大に伴う粘度の増大を引き起こし、成形性を悪化させる。よって、表面凹凸のような欠陥はできるだけ小さい状態が望ましい。より具体的には、走査型電子顕微鏡において１０００倍で観察した像での観察視野に、凹凸のような欠陥が１０箇所以下であることとする。この様なピッチ系黒鉛化短繊維を得る手法としては、ミリングを行った後に黒鉛化処理を実施することによって、好ましく得ることができる。
【００３４】
本発明におけるピッチ系黒鉛化短繊維は、黒鉛結晶からなり、六角網面の成長方向に由来する結晶子サイズが２０ｎｍ以上であることが好ましい。結晶子サイズは六角網面の成長方向のいずれも、黒鉛化度に対応するものであり、熱物性を発現するためには、一定サイズ以上が必要である。六角網面の成長方向の結晶子サイズは、Ｘ線回折法で求めることができる。測定手法は集中法とし、解析手法としては学振法が好適に用いられる。六角網面の成長方向の結晶子サイズは、（１１０）面からの回折線を用いて求めることができる。
ピッチ系黒鉛化短繊維の真密度は１．８〜２．３ｇ／ｃｃが好ましい。この範囲内にあるときには、黒鉛化度が十分に高まり、十分な熱伝導度を発揮できるとともに、黒鉛化するためのエネルギーコストも、得られる繊維フィラーの特性に見合うものとなる。より好ましくは１．９〜２．３ｇ／ｃｃである。
【００３５】
ピッチ系黒鉛化短繊維の繊維軸方向の熱伝導率も６００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。６００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である場合、マトリクスと混合し熱伝導性成形体を作製した場合十分な熱伝導性を得ることができる。ここに示す熱伝導率は、電気比抵抗から熱伝導率と電気抵抗の下記の関係式（特許第３６４８８６５号参考）から計算により求めることができ
Ｋ＝１２７２．４／ＥＲ−４９．４
（Ｋは炭素繊維の熱伝導率、ＥＲは炭素繊維の電気比抵抗）
実質的に電気比抵抗と同義である。
【００３６】
以下本発明におけるピッチ系黒鉛化短繊維の好ましい製造法について述べる。
ピッチ系黒鉛化短繊維の原料としては、例えば、ナフタレンやフェナントレンといった縮合多環炭化水素化合物、石油系ピッチや石炭系ピッチといった縮合複素環化合物等が挙げられる。その中でもナフタレンやフェナントレンといった縮合多環炭化水素化合物が好ましく、特にメソフェーズピッチが好ましい。メソフェーズピッチのメソフェーズ率としては少なくとも９０％以上、より好ましくは９５％以上、更に好ましくは９９％以上である。なお、メソフェーズピッチのメソフェーズ率は、溶融状態にあるピッチを偏光顕微鏡で観察することで確認出来る。
【００３７】
更に、原料ピッチの軟化点としては、２３０℃以上３４０℃以下が好ましい。不融化処理は、軟化点よりも低温で処理する必要がある。このため、軟化点が２３０℃より低いと、少なくとも軟化点未満の低い温度で不融化処理する必要があり、結果として不融化に長時間を要するため好ましくない。一方、軟化点が３４０℃を超えると、紡糸に３４０℃を超える高温が必要となり、ピッチの熱分解を引き起こし、発生したガスで糸に気泡が発生するなどの問題を生じるため好ましくない。軟化点のより好ましい範囲は２５０℃以上３２０℃以下、更に好ましくは２６０℃以上３１０℃以下である。なお、原料ピッチの軟化点はメトラー法により求めることが出来る。原料ピッチは、二種以上を適宜組み合わせて用いてもよい。組み合わせる原料ピッチのメソフェーズ率は少なくとも９０％以上であり、軟化点が２３０℃以上３４０℃以下であることが好ましい。
【００３８】
メソフェーズピッチは溶融法により紡糸され、その後不融化、炭化、粉砕、黒鉛化によってピッチ系黒鉛化短繊維となる。場合によっては、粉砕の後、分級工程を入れることもある。
【００３９】
以下各工程の好ましい態様について説明する。
紡糸方法には特に制限はないが、所謂溶融紡糸法を適応することができる。具体的には、口金から吐出したメソフェーズピッチをワインダーで引き取る通常の紡糸延伸法、熱風をアトマイジング源として用いるメルトブロー法、遠心力を利用してメソフェーズピッチを引き取る遠心紡糸法などが挙げられる。中でも本発明のピッチ系炭素繊維前駆体に曲率や表面開裂を持たせるには、熱風を用いるメルトブロー法を用いることが望ましい。以下、ピッチ系黒鉛化短繊維の製造方法に関してはメルトブロー法について記載する。
【００４０】
ピッチ系炭素繊維前駆体を形成する紡糸ノズルの形状はどのようなものであっても良い。通常真円状のものが使用されるが、適時楕円などの異型形状のノズルを用いても何ら問題ない。ノズル孔の長さ（ＬＮ）と孔径（ＤＮ）の比（ＬＮ／ＤＮ）としては、２〜２０の範囲が好ましい。ＬＮ／ＤＮが２０を超えると、ノズルを通過するメソフェーズピッチに強いせん断力が付与され、繊維断面にラジアル構造が発現する。ラジアル構造の発現は、黒鉛化の過程で繊維断面に割れを生じさせることがあり、機械特性の低下を引き起こすことがあるため好ましくない。一方、ＬＮ／ＤＮが２未満では、原料ピッチにせん断を付与することが出来ず、結果として黒鉛の配向が低いピッチ系炭素繊維前駆体となる。このため、黒鉛化しても黒鉛化度を十分に上げることが出来ず、熱伝導性を向上させ難く好ましくない。機械強度と熱伝導性の両立を達成するには、メソフェーズピッチに適度のせん断を付与する必要がある。このため、ノズル孔の長さ（ＬＮ）と孔径（ＤＮ）の比（ＬＮ／ＤＮ）は２〜２０の範囲が好ましく、更には３〜１２の範囲が特に好ましい。
【００４１】
紡糸時のノズルの温度、メソフェーズピッチがノズルを通過する際のせん断速度、ノズルからブローされる風量、風の温度等についても特に制約はなく、安定した紡糸状態及び求める曲率が得られる条件、即ち、メソフェーズピッチのノズル孔での溶融粘度が５．０〜２５．０Ｐａ・ｓの範囲にあれば良い。
【００４２】
ノズルを通過するメソフェーズピッチの溶融粘度が５Ｐａ・ｓ未満の場合、紡糸時間が短くなり曲率が小さくなり、曲率半径が大きくなる傾向にある。一方、メソフェーズピッチの溶融粘度が２５．０Ｐａ・ｓを超える場合、メソフェーズピッチに強いせん断力が付与され、繊維断面にラジアル構造を形成するため好ましくない。メソフェーズピッチに付与するせん断力を適切な範囲にせしめ、かつ曲率を有する繊維形状を維持するためには、ノズルを通過するメソフェーズピッチの溶融粘度を制御する必要がある。このため、メソフェーズピッチの溶融粘度を５．０〜２５．０Ｐａ・ｓの範囲にするのが好ましい。
【００４３】
本発明におけるピッチ系黒鉛化短繊維は、平均繊維径が２〜２０μｍ以下であるが、ピッチ系黒鉛化短繊維の平均繊維径の制御は、ノズルの孔径を変更する、あるいはノズルからの原料ピッチの吐出量を変更する、あるいはドラフト比を変更することで調整可能である。ドラフト比の変更は、１００〜４００℃に加温された毎分５０００〜２００００ｍの線速度のガスを細化点近傍に吹き付けることによって達成することができる。吹き付けるガスに特に制限は無いが、コストパフォーマンスと安全性の面から空気が望ましい。
【００４４】
ピッチ系炭素繊維前駆体は、金網等のベルトに捕集されピッチ系炭素繊維前駆体ウェブとなる。その際、ベルト搬送速度により任意の目付量に調整できるが、必要に応じ、クロスラップ等の方法により積層させてもよい。ピッチ系炭素繊維前駆体ウェブの目付量は生産性及び工程安定性を考慮して、１５０〜１０００ｇ／ｍ２が好ましい。
【００４５】
このようにして得られたピッチ系炭素繊維前駆体ウェブは、公知の方法で不融化処理し、ピッチ系不融化繊維ウェブにする。不融化は、空気、或いはオゾン、二酸化窒素、窒素、酸素、ヨウ素、臭素を空気に添加したガスを用いた酸化性雰囲気下で実施できるが、安全性、利便性を考慮すると空気中で実施することが望ましい。また、バッチ処理、連続処理のどちらでも処理可能であるが、生産性を考慮すると連続処理が望ましい。不融化処理は１５０〜３５０℃の温度で、一定時間の熱処理を付与することで達成される。より好ましい温度範囲は、１６０〜３４０℃である。昇温速度は１〜１０℃／分が好適に用いられ、連続処理の場合は任意の温度に設定した複数の反応室を順次通過させることで、上記昇温速度を達成できる。昇温速度のより好ましい範囲は、生産性及び工程安定性を考慮して、３〜９℃／分である。
【００４６】
ピッチ系不融化繊維ウェブは、６００〜２０００℃の温度で、真空中、或いは窒素、アルゴン、クリプトン等の不活性ガスを用いた非酸化性雰囲気中で炭化処理され、ピッチ系炭素繊維ウェブになる。炭化処理は、コスト面を考慮して、常圧かつ窒素雰囲気下での処理が望ましい。また、バッチ処理、連続処理のどちらでも処理可能であるが、生産性を考慮すれば連続処理が望ましい。
【００４７】
炭化処理されたピッチ系炭素繊維ウェブは、所望の繊維長にするために、切断、破砕・粉砕等の処理が実施される。また、場合によっては、分級処理が実施される。処理方式は所望の繊維長に応じて選定されるが、切断にはギロチン式、１軸、２軸及び多軸回転式等のカッターが好適に使用され、破砕、粉砕には衝撃作用を利用したハンマ式、ピン式、ボール式、ビーズ式及びロッド式、粒子同士の衝突を利用した高速回転式、圧縮・引裂き作用を利用したロール式、コーン式及びスクリュー式等の破砕機・粉砕機等が好適に使用される。所望の繊維長を得るために、切断と破砕・粉砕を多種複数機で構成してもよい。処理雰囲気は湿式、乾式のどちらでもよい。分級処理には、振動篩い式、遠心分離式、慣性力式、濾過式等の分級装置等が好適に使用される。所望の繊維長は、機種選定のみならず、ロータ・回転刃等の回転数、供給量、刃間クリアランス、系内滞留時間等を制御することによっても得ることができる。また、分級処理を用いる場合には、所望の繊維長は篩い網孔径等を調整することによっても得ることができる。
【００４８】
上記の切断、破砕・粉砕処理、場合によっては分級処理を併用して作成したピッチ系炭素短繊維は、２０００〜３５００℃に加熱し黒鉛化して最終的なピッチ系黒鉛化短繊維とする。黒鉛化は、アチソン炉、電気炉等にて実施され、真空中、或いは窒素、アルゴン、クリプトン等の不活性ガスを用いた非酸化性雰囲気下等で実施される。
【００４９】
本発明においてピッチ系黒鉛化短繊維は、マトリックスの親和性をより高め、成形性の向上や複合材とした時の機械強度の向上を目的として、表面処理やサイジング処理をしても良い。また、必要に応じて表面処理した後にサイジング処理をしても良い。表面処理の方法として特に限定は無いが、具体的には、電着処理、めっき処理、オゾン処理、プラズマ処理、酸処理などが挙げられる。サイジング処理に用いるサイジング剤に特に限定は無いが、具体的にはエポキシ化合物、水溶性ポリアミド化合物、飽和ポリエステル、不飽和ポリエステル、酢酸ビニル、水、アルコール、グリコールを単独又はこれらの混合物で用いることができる。サイジング剤は黒鉛化短繊維に対し０．０１〜１０重量％、付着させても良い。しかし、サイジング剤付着ピッチ系黒鉛化短繊維は活性点を持つ可能性もあることから、サイジング処理は極力少ないことが好ましい。好ましい付着量は０．１〜２．５重量％である。サイジング剤の種類や使用量は、目的や複合させるマトリックスを考慮して用いるのが望ましい。
【００５０】
本発明の熱伝導性成形体は三次元針状構造を有する無機化合物を含む。三次元針状構造とは、同一面内に無い異なる複数方向に３方向以上に、針状物質が中心から出ている構造を指す。具体的にはテトラポットのような形状が挙げられる。
【００５１】
また、針状物質の大きさは、ピッチ系黒鉛化短繊維の動きを阻害するのが目的であることから、ピッチ系黒鉛化短繊維の大きさと同等もしくはやや小さいことが好ましい、すなわち径が０．２〜２０μｍ、長さが１〜６００μｍであることが好ましい。
【００５２】
更には、ピッチ系黒鉛化短繊維の動きを阻害するのが目的であることから、マトリックスとのブレンドの際に、三次元針状構造が維持できることが好ましい。三次元針状構造を有する無機化合物に特に制限はないが、具体的には酸化亜鉛が挙げられ、現時点で市販されている商品としてアムテック社製パナテトラなどが挙げられる。
【００５３】
本発明の熱伝導性成形体を構成するマトリックスは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、およびゴムからなる群から選択される少なくとも１種である。複合成形体に所望の物性を発現させるために熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を適宜混合して用いることもできる。
【００５４】
マトリックスに用いることができる熱可塑性樹脂としてポリオレフィン類及びその共重合体（ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアルコール、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−プロピレン共重合体等のエチレン−α−オレフィン共重合体など）、ポリメタクリル酸類及びその共重合体（ポリメタクリル酸メチル等のポリメタクリル酸エステルなど）、ポリアクリル酸類及びその共重合体、ポリアセタール類及びその共重合体、フッ素樹脂類及びその共重合体（ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等）、ポリエステル類及びその共重合体（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２，６ナフタレート、液晶性ポリマーなど）、ポリスチレン類及びその共重合体（スチレン−アクリロニトリル共重合体、ＡＢＳ樹脂など）、ポリアクリロニトリル類及びその共重合体、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）類及びその共重合体（変性ＰＰＥ樹脂なども含む）、脂肪族ポリアミド類及びその共重合体、芳香族ポリアミド類及びその共重合体、ポリイミド類及びその共重合体、ポリアミドイミド類及びその共重合体、ポリカーボネート類及びその共重合体、ポリフェニレンスルフィド類及びその共重合体、ポリサルホン類及びその共重合体、ポリエーテルサルホン類及びその共重合体、ポリエーテルニトリル類及びその共重合体、ポリエーテルケトン類及びその共重合体、ポリエーテルエーテルケトン類及びその共重合体、ポリケトン類及びその共重合体、エラストマー、液晶性ポリマー、シリコーンオイル等が挙げられる。これらから一種を単独で用いても、二種以上を適宜組み合わせて用いても良い。
【００５５】
また、熱硬化性樹脂としては、エポキシ類、アクリル類、ウレタン類、シリコーン類、フェノール類、イミド類、熱硬化型変性ＰＰＥ類、および熱硬化型ＰＰＥ類などが挙げられ、これらから一種を単独で用いても、二種以上を適宜組み合わせて用いても良い。
ゴムとしては特に限定は無いが天然ゴム（ＮＲ）、アクリルゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲゴム）、イソプレンゴム（ＩＲ）、ウレタンゴム、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、エピクロルヒドリンゴム、クロロプレンゴム（ＣＲ）、シリコーンゴム、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴムなどがある。
【００５６】
本発明の熱伝導性成形体は、射出成形法、プレス成形法、カレンダー成形法、ロール成形法、押出成形法、注型成形法、ブロー成形法等の成形方法にて、成形することが可能である。成形条件は、成形手法とマトリクスに依存し、熱可塑性樹脂の場合は、当該樹脂の溶融粘度より温度を上げた状態で成形を実施する。マトリクスが熱硬化性樹脂の場合は、適切な型において、当該樹脂の硬化温度を付与するといった方法を挙げることができる。
本発明のこれらの方法により成形して得られるシート状熱伝導性成形体を包含する。
【００５７】
本発明の組成物の熱伝導率をより高めるために、ピッチ系黒鉛化短繊維以外のフィラーを必要に応じて添加してもよい。具体的には、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素などの金属酸化物、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの金属水酸化物、窒化ホウ素、窒化アルミニウムなどの金属窒化物、酸化窒化アルミニウムなどの金属酸窒化物、炭化珪素などの金属炭化物、金、銀、銅、アルミニウムなどの金属もしくは金属合金、天然黒鉛、人造黒鉛、膨張黒鉛、ダイヤモンドなどの炭素材料などが挙げられる。これらを機能に応じて適宜添加してもよい。また、２種類以上併用することも可能である。
【００５８】
さらに、成形性、機械物性などのその他特性をより高めるために、ガラス繊維、チタン酸カリウムウィスカ、硼化アルミニウムウィスカ、窒化ホウ素ウィスカ、アラミド繊維、アルミナ繊維、炭化珪素繊維、アスベスト繊維、石膏繊維、金属繊維などの繊維状フィラーを必要な機能に応じて適宜添加してもよい。これらを２種類以上併用することも可能である。ワラステナイト、ゼオライト、セリサイト、カオリン、マイカ、クレー、パイロフィライト、ベントナイト、アスベスト、タルク、アルミナシリケートなどの珪酸塩、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ドロマイトなどの炭酸塩、硫酸カルシウム、硫酸バリウムなどの硫酸塩、ガラスビーズ、ガラスフレーク及びセラミックビーズなどの非繊維状フィラーも必要に応じて適宜添加することが可能である。これらは中空であってもよく、さらにはこれらを２種類以上併用することも可能である。ただ、上記化合物は、密度がピッチ系黒鉛化短繊維より大きなものが多く、軽量化を目的とするときには、添加量や添加比率に気を配る必要がある。
【００５９】
また、必要に応じて他の添加剤を複数、組成物に添加しても構わない。他の添加剤としては離型剤、難燃剤、乳化剤、軟化剤、可塑剤、界面活性剤を挙げることができる。
【００６０】
本発明の組成物は、その熱伝導率の高さ、なかでも厚み方向にも優れた熱伝導性を有することを利用することで、電子部品用放熱板として用いることができる。また、ピッチ系黒鉛化短繊維の添加量を多くすることで、高い熱伝導度が得られるため、電子部品においても、比較的耐熱性が要求される自動車や大電流を必要とする産業用パワーモジュールのコネクタ等に好適に用いることができる。より具体的には、放熱板、半導体パッケージ用部品、ヒートシンク、ヒートスプレッダー、ダイパッド、プリント配線基板、冷却ファン用部品、筐体等に用いることができる。また、熱交換器の部品として用いることもできる。ヒートパイプに用いることができる。さらに、ピッチ系黒鉛化短繊維の電波遮蔽性を利用し、特にＧＨｚ帯の電波遮蔽用部材として好適に用いることができる。
【実施例】
【００６１】
以下に実施例を示すが、本発明はこれらに制限されるものではない。
なお、本実施例における各値は、以下の方法に従って求めた。
（１）ピッチ系黒鉛化短繊維の曲率は、光学顕微鏡下で４倍に拡大し、スケールを用いて２０００本測定し、曲率半径が１０〜６０ｃｍである本数を観察し、２０００本に対する割合を求めた。
（２）ピッチ系黒鉛化短繊維の平均繊維径及び繊維径分散は、ＪＩＳ  Ｒ７６０７に準じ、光学顕微鏡下でスケールを用いて６０本測定し、その平均値から求めた。
（３）ピッチ系黒鉛化短繊維の個数平均繊維長は、光学顕微鏡下で４倍に拡大し、スケールで２０００本測定し、その平均値から求めた。
（４）ピッチ系黒鉛化短繊維の結晶子サイズは、Ｘ線回折に現れる（１１０）面からの反射を測定し、学振法にて求めた。
（５）ピッチ系炭素短繊維の真密度は、ＪＩＳ  Ｍ８７１７に記載のガス置換法にて測定した。
（６）ピッチ系黒鉛化短繊維の熱伝導率は、電気比抵抗を粉砕工程以外を同じ条件で作製した、ピッチ系黒鉛化繊維の両端の距離が１ｃｍになるように銀ペーストを用いて固定し、両端の電気抵抗をテスターで２０本測定し、ピッチ系炭素繊維の半径を用いて計算して求め、熱伝導率と電気抵抗の下記関係式（特許３６４８８６５号参考）から計算により求めた。
Ｋ＝１２７２．４／ＥＲ−４９．４
（Ｋは炭素繊維の熱伝導率Ｗ／（ｍ・Ｋ）、ＥＲは炭素繊維の電気比抵抗μΩｍ）
（７）ピッチ系黒鉛化短繊維の端面は、透過型電子顕微鏡で１００万倍の倍率で観察し、４００万倍に写真上で拡大し、グラフェンシートを確認した。
（８）ピッチ系黒鉛化短繊維の開裂、表面形状は走査型電子顕微鏡で８００倍の倍率で観察した。また、観察本数は５０本であった。
（９）熱伝導性成形体の厚み方向の熱伝導率は、ネッチ製ＬＦＡ４４７（レーザーフラッシュ法）で測定した。
【００６２】
［参考例１］
縮合多環炭化水素化合物よりなるピッチを主原料とした。光学的異方性割合は１００％、軟化点が２８５℃であった。直径０．２ｍｍφの孔のキャップを使用し、スリットから加熱空気を紡糸方向に対し４５度で、毎分６０００ｍの線速度で噴出させて、溶融ピッチを牽引して平均直径１１．３μｍのピッチ系短繊維を作製した。この時の紡糸温度は３２０℃であり、溶融粘度は１９．５Ｐａ・Ｓ（１９５ｐｏｉｓｅ）であった。紡出された繊維をベルト上に捕集してマットとし、さらにクロスラッピングで目付３００ｇ／ｍ２のピッチ系炭素繊維前駆体からなるピッチ系炭素繊維前駆体ウェブとした。
このピッチ系炭素繊維前駆体ウェブを空気中で１７０℃から３００℃まで平均昇温速度５℃／分で昇温して不融化、更に８００℃で焼成を行った。このピッチ系炭素繊維ウェブをカッター（ターボ工業製）を用いて８００ｒｐｍで粉砕し、３０００℃で黒鉛化した。
ピッチ系黒鉛化短繊維の平均繊維径は８．２μｍ、平均繊維径に対する繊維径分散の比（ＣＶ値）は１０％であった。個数平均繊維長は１５０μｍであった。全繊維中曲率半径１０〜６０ｃｍの範囲の割合が８０％であった。また、走査型電子顕微鏡の観察による表面開裂をもつ繊維の割合は４０％であった。
ピッチ系黒鉛化短繊維の六角網面の成長方向に由来する結晶サイズは７０ｎｍ、真密度は２．２ｇ／ｃｃ、熱伝導率は７００Ｗ／ｍ・Ｋであった。
ピッチ系黒鉛化短繊維の端面は透過型顕微鏡の観察によりグラフェンシートが閉じていることを確認した。また、表面は走査型電子顕微鏡の観察により、凹凸は１個であり実質的に平滑であった。
【００６３】
[実施例１]
参考例１で得られたピッチ系黒鉛化短繊維３０体積部、三次元針状構造を有する酸化亜鉛ウィスカ（アムテック製、商品名パナテトラ）５体積部、シリコーン樹脂（東レ・ダウシリコーン製、ＳＥ１７４０）６５体積部を真空式自公転混合機（シンキー製あわとり練太郎ＡＲＶ−３１０）を用いて３分間混合し、複合スラリーとした。このスラリーを真空プレス機（北川精機製）で、プレス加工し厚み０．５ｍｍの平板状の複合成形体を得、１３０℃で２時間硬化することで、熱伝導性成形体を作成した。熱伝導性成形体の熱伝導率を測定したところ、３．８Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００６４】
［実施例２］
参考例１で得られたピッチ系黒鉛化短繊維３０体積部、三次元針状構造を有する酸化亜鉛ウィスカ（アムテック製、商品名パナテトラ）１５体積部、シリコーン樹脂（東レ・ダウシリコーン製、ＳＥ１７４０）５５体積部を真空式自公転混合機（シンキー製あわとり練太郎ＡＲＶ−３１０）を用いて３分間混合し、複合スラリーとした。このスラリーを真空プレス機（北川精機製）で、プレス加工し厚み０．５ｍｍの平板状の複合成形体を得、１３０℃で２時間硬化することで、熱伝導性成形体を作成した。熱伝導性成形体の熱伝導率を測定したところ、４．７Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００６５】
［実施例３］
参考例１で得られたピッチ系黒鉛化短繊維３０体積部、三次元針状構造を有する酸化亜鉛ウィスカ（アムテック製、パナテトラ）５体積部、ポリカーボネート樹脂（帝人化成製、Ｌ−１２２５ＷＰ）６５体積部を二軸混練機（栗本鉄工所製）にて混練し、マスターチップとした。このチップを射出成形機（名機製作所製Ｍ−５０Ｂ）で、厚み２ｍｍの平板の複合成形体を得た混合し、熱伝導性成形体を得た。熱伝導性の熱伝導率を測定したところ、２．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００６６】
［実施例４］
参考例１で得られたピッチ系黒鉛化短繊維３０体積部、三次元針状構造を有する酸化亜鉛ウィスカ（アムテック製、パナテトラ）５体積部、ポリフェニレンスルフィド樹脂（ポリプラスチックス製、０２２０Ａ９）６５体積部を二軸混練機（栗本鉄工所製）にて混練し、マスターチップとした。このチップを射出成形機（名機製作所製Ｍ−５０Ｂ）で、厚み２ｍｍの平板の複合成形体を得た混合し、熱伝導性成形体を得た。熱伝導性の熱伝導率を測定したところ、２．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００６７】
［比較例１］
参考例１で得られたピッチ系黒鉛化短繊維３０体積部、シリコーン樹脂（東レ・ダウシリコーン製、ＳＥ１７４０）７０体積部を真空式自公転混合機（シンキー製あわとり練太郎ＡＲＶ−３１０）を用いて３分間混合し、複合スラリーとした。このスラリーを真空プレス機（北川精機製）で、プレス加工し厚み０．５ｍｍの平板状の複合成形体を得、１３０℃で２時間硬化することで、熱伝導性成形体を作成した。熱伝導性成形体の熱伝導率を測定したところ、２．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００６８】
［比較例２］
比較例１に記載のピッチ系黒鉛化短繊維３０体積部、ポリカーボネート樹脂（帝人化成製、Ｌ−１２２５ＷＰ）７０体積部を二軸混練機（栗本鉄工所製）にて混練し、マスターチップとした。このチップを射出成形機（名機製作所製Ｍ−５０Ｂ）で、厚み２ｍｍの平板の複合成形体を得た混合し、熱伝導性成形体を得た。熱伝導性の熱伝導率を測定したところ、１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００６９】
［比較例３］
比較例１に記載のピッチ系黒鉛化短繊維３０体積部、ポリフェニレンスルフィド樹脂（ポリプラスチックス製、０２２０Ａ９）７０体積部を二軸混練機（栗本鉄工所製）にて混練し、マスターチップとした。このチップを射出成形機（名機製作所製Ｍ−５０Ｂ）で、厚み２ｍｍの平板の複合成形体を得た混合し、熱伝導性成形体を得た。熱伝導性の熱伝導率を測定したところ、１．４Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明の熱伝導性成形体は、ピッチ系黒鉛化短繊維、三次元針状構造を有する無機化合物、マトリックス成分からなることで、厚み方向に高い熱伝導性を発現させることを可能にせしめている。これにより、高い放熱特性が要求される場所に用いることが可能になり、サーマルマネージメントを確実なものとする。