(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
架橋ゴム、熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂及び硬化性樹脂よりなる群から選択される少なくとも１種の高分子材料であるマトリックス材料中に、ポリベンザゾール繊維、芳香族ポリイミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維及び全芳香族ポリエステル繊維よりなる群から選択される少なくとも１種である高分子繊維を、熱処理して黒鉛化させて得られる炭素繊維粉末を、マトリックス材料１００重量部に対して、５〜５００重量部配合し、さらに前記炭素繊維粉末以外の熱伝導性充填剤を配合したことを特徴とする熱伝導性複合材料組成物。
【請求項２】
前記炭素繊維粉末以外の熱伝導性充填剤が、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素及び水酸化アルミニウムよりなる群から選択される少なくとも１種である請求項１に記載の熱伝導性複合材料組成物。
【請求項３】
前記炭素繊維粉末のＸ線回折法による黒鉛層間の面間隔（ｄ００２）が０．３３７０ｎｍ未満であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱伝導性複合材料組成物。
【請求項４】
前記炭素繊維粉末の配合量が、マトリックス材料１００重量部に対して９０〜５００重量部であり、２．７Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の熱伝導性複合材料組成物。
【請求項５】
揮発性の有機溶剤、低粘度の軟化剤及び反応性可塑剤の少なくとも１種が添加されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の熱伝導性複合材料組成物。
【請求項６】
前記マトリックス材料が、架橋ゴム又は熱可塑性エラストマーであり、シート状に成形される請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の熱伝導性複合材料組成物。
【請求項７】
前記マトリックス材料が、液状シリコーンゴムである請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の熱伝導性複合材料組成物。
【請求項８】
前記マトリックス材料が、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂及びアクリル樹脂よりなる群から選択される少なくとも１種の接着性高分子材料である請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の熱伝導性複合材料組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、優れた熱伝導性及び充填性を有する炭素繊維粉末を用いた熱伝導性複合材料組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年の電子機器においては、高性能化、小型化及び軽量化に伴う半導体パッケージの高密度実装化、ＬＳＩの高集積化及び高速化などによって、各種の電子部品で発生する熱を効果的に外部へ放散させる熱対策が非常に重要な課題になっている。このような熱対策として、プリント配線基板、半導体パッケージ、放熱板や熱拡散板などの放熱部材、筐体、発熱源と放熱部材等との間に介在されるシート材料、高分子グリス、接着剤などの成形加工品や液状組成物を、熱伝導性の良い複合材料組成物にて構成するという対策が一般的に行われている。
【０００３】
従来、このような複合材料組成物としては、樹脂やゴムなどのマトリックス材料中に、熱伝導率の大きな酸化アルミニウムや窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、炭化ケイ素、石英、水酸化アルミニウムなどの金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物、金属水酸化物などを熱伝導性充填剤として配合したものが知られていたが、必ずしも充分に大きな熱伝導性を有するものではなかった。
【０００４】
そのため、熱伝導性をさらに向上させる目的で、樹脂やゴムなどのマトリックス材料中に、熱伝導率の大きな黒鉛粉末や炭素繊維を熱伝導性充填剤として配合した様々な複合材料組成物が提案されている。例えば、特開昭６２−１３１０３３号公報には黒鉛粉末を熱可塑性樹脂に充填した熱伝導性樹脂成形品が、特開平４−２４６４５６号公報にはカーボンブラックや黒鉛などを含有するポリエステル樹脂組成物が、特開平５−１７５９３号公報には一方向に引揃えた炭素繊維に黒鉛粉末と熱硬化性樹脂を含浸した機械的強度の高い熱伝導性成形品が、特開平５−２２２６２０号公報には断面構造を特定したピッチ系炭素繊維を利用した熱伝導性材料が記載されている。また、特開平５−２４７２６８号公報には粒径１〜２０μｍの人造黒鉛を配合したゴム組成物が、および特開平９−２８３９５５号公報には特定のアスペクト比の黒鉛化炭素繊維をシリコーンゴムなどの高分子に分散した熱伝導性シートが、特開平１０−２９８４３３号公報には結晶面間隔が０．３３０〜０．３４０ｎｍの球状黒鉛粉末をシリコーンゴムに配合した組成物と放熱シートが開示されている。また、特開平２−２４２９１９号公報、特開平７−４８１８１号公報などには、熱伝導率が大きい炭素繊維として、特定のピッチ系炭素繊維が開示されている。
【０００５】
従って、従来、熱伝導性充填剤として用いられる熱伝導率の大きい炭素繊維としては、ピッチを原料として紡糸したピッチ繊維を不融化処理した後、熱処理して黒鉛化させて得られるピッチ系炭素繊維、より具体的には、等方性ピッチ系炭素繊維又はメソフェーズピッチ系炭素繊維が知られていた。これは、ポリアクリロニトリル繊維やレーヨン繊維などを熱処理して黒鉛化させて得られるＰＡＮ系及びレーヨン系の炭素繊維においては、熱処理の際に黒鉛化が困難であることから、高い熱伝導率を有する炭素繊維を得ることができないためである。
【０００６】
一方、特開平９−３２４１２７号公報において、高分子フィルムを熱処理して黒鉛化させたグラファイトフィルムを粉砕又は裁断して得られる熱伝導率の大きな粉末状グラファイト、及びこの粉末状グラファイトを熱硬化性樹脂に添加した半導体素子用ダイボンド材並びに半導体装置が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、発熱量が一段と増大し続ける最近の高性能な電子部品においては、より一層大きな熱伝導性のニーズは高まり続け、上記従来の黒鉛粉末や炭素繊維を熱伝導性充填剤として配合した熱伝導性複合材料組成物であっても熱伝導性が未だ不充分であり、早急な改善が切望されている。
【０００８】
また、ピッチ系炭素繊維は、原料として用いるピッチ繊維が耐熱性に乏しいことから、熱処理して黒鉛化させる工程の前に、空気などの酸素を含むガスを用いて４００℃以下で数時間処理したり、硝酸やクロム酸等の酸化性水溶液中で処理したり、光やγ線等により重合処理したりする等、ピッチ繊維が高温でも溶融しないように処理する不融化処理工程を必要とするため、生産性が悪いという問題があった。
【０００９】
一方、特開平９−３２４１２７号公報にて提唱されている粉末状グラファイトにおいては、上記不融化処理工程を省略できるという利点がある。しかし、原料として平面状の高分子フィルムを使用しているため、熱処理後の粉砕又は裁断処理工程が煩雑となるばかりか、得られる粉砕品或いは裁断品（粉末状グラファイト）の形状や大きさが不均一で微粉と粗粉が混在したものとなり、熱伝導性充填剤としてマトリックス材料中に高充填することが困難なものであった。
【００１０】
本発明は、上記課題に着目してなされたものであり、その目的は、優れた熱伝導性を有するとともにマトリックス材料中に高充填可能な炭素繊維粉末が配合され、優れた熱伝導性を有する熱伝導性複合材料組成物を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明者らは、炭素繊維の原料や製法を様々な観点から鋭意研究した結果、特定の高分子繊維を熱処理して黒鉛化させて得られる炭素繊維が熱伝導性に優れること、また、この炭素繊維を粉砕又は切断して得られる炭素繊維粉末が熱伝導性及び充填性に優れること、及び当該炭素繊維粉末をマトリックス材料中に配合した複合材料組成物が熱伝導性に優れることを見出し、本発明を完成した。
【００１６】
すなわち、請求項１に記載の発明は、架橋ゴム、熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂及び硬化性樹脂よりなる群から選択される少なくとも１種の高分子材料であるマトリックス材料中に、ポリベンザゾール繊維、芳香族ポリイミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維及び全芳香族ポリエステル繊維よりなる群から選択される少なくとも１種である高分子繊維を、熱処理して黒鉛化させて得られる炭素繊維粉末を、マトリックス材料１００重量部に対して、５〜５００重量部配合し、さらに前記炭素繊維粉末以外の熱伝導性充填剤を配合した熱伝導性複合材料組成物である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記炭素繊維粉末以外の熱伝導性充填剤が、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素及び水酸化アルミニウムよりなる群から選択される少なくとも１種である熱伝導性複合材料組成物である。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記炭素繊維粉末のＸ線回折法による黒鉛層間の面間隔（ｄ００２）が０．３３７０ｎｍ未満である熱伝導性複合材料組成物である。
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記炭素繊維粉末の配合量が、マトリックス材料１００重量部に対して９０〜５００重量部であり、２．７Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を有する熱伝導性複合材料組成物である。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の発明において、揮発性の有機溶剤、低粘度の軟化剤及び反応性可塑剤の少なくとも１種が添加されている熱伝導性複合材料組成物である。
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記マトリックス材料が、架橋ゴム又は熱可塑性エラストマーであり、シート状に成形される熱伝導性複合材料組成物である。
請求項７に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記マトリックス材料が、液状シリコーンゴムである熱伝導性複合材料組成物である。
請求項８に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記マトリックス材料が、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂及びアクリル樹脂よりなる群から選択される少なくとも１種の接着性高分子材料である熱伝導性複合材料組成物である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
＜炭素繊維粉末＞
炭素繊維粉末は、主鎖に芳香族環を有する高分子繊維を熱処理して黒鉛化させて得られる炭素繊維の粉砕品又は切断品である。
【００１９】
（高分子繊維）
まず、原料として用いる主鎖に芳香族環を有する高分子繊維について説明する。ここで、芳香族環とは、芳香族に属する環を総称したものであり、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環などの芳香族炭化水素やその誘導体を包含する有機化合物の一群をいう。
【００２０】
原料として用いる具体的な主鎖に芳香族環を有する高分子繊維としては、特に限定するものではないが、例えば、ポリベンザゾール繊維、芳香族ポリイミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維、全芳香族ポリエステル繊維、ポリフェニレンベンゾイミダゾール繊維、ポリパラフェニレン繊維、ポリパラフェニレンビニレン繊維などが挙げられる。このように主鎖に芳香族環を有する高分子繊維を原料として用いる理由は、熱処理時に黒鉛化しやすく、グラファイト構造が高度に発達した高い熱伝導率を有する炭素繊維（炭素繊維粉末）が得られるからである。一方、主鎖に芳香族環を有しない高分子繊維、例えば、従来技術であるレーヨン繊維やポリアクリロニトリル繊維、フェノール繊維などを前駆体として熱処理しても黒鉛化が困難であり、高い熱伝導率を有する炭素繊維（炭素繊維粉末）を得ることができない。
【００２１】
また、これらの主鎖に芳香族環を有する高分子繊維を原料として用いると、製造工程における生産性を向上することができる。すなわち、これらの主鎖に芳香族環を有する高分子繊維は耐熱性が高いことから、熱処理した際に溶融しにくく、また、形状を保持していることが多いため、上述した不融化処理を必ずしも必要としないからである。さらに、これらの主鎖に芳香族環を有する高分子繊維を原料として用いると、上記平面状のグラファイトフィルムを粉砕或いは裁断する場合と異なり、粉砕品又は切断品を得るための粉砕又は切断処理工程が簡便になり、しかも、嵩高さを抑制した微細かつ均一な炭素繊維粉末を簡易に得ることができる。
【００２２】
これらの中でも主鎖に芳香族環を有する高分子繊維は、ポリベンザゾール繊維、芳香族ポリイミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維及び全芳香族ポリエステル繊維よりなる群から選択される少なくとも１種であることがより好ましく、ポリベンザゾール繊維、芳香族ポリイミド繊維及び芳香族ポリアミド繊維よりなる群から選択される少なくとも１種であることが特に好ましい。主鎖に芳香族環を有する高分子繊維は、その芳香族環構造が多いほど熱処理時に黒鉛化されやすい傾向にあり、著しく熱伝導性に優れた炭素繊維（炭素繊維粉末）を得ることができる。なお、原料として用いる主鎖に芳香族環を有する高分子繊維の直径、断面形状、長さ等については特定するものではない。
【００２３】
ここで、ポリベンザゾール繊維とは、ポリベンザゾールポリマーより構成される高分子繊維であり、一般的に、強度、弾性率、耐熱性、難燃性、電気絶縁性に優れる高分子繊維である。なお、ポリベンザゾールポリマー（ＰＢＺ）とは、ポリベンゾオキサゾールホモポリマー（ＰＢＯ）、ポリベンゾチアゾールホモポリマー（ＰＢＴ）、又は、これらＰＢＯとＰＢＴのランダムコポリマー、シーケンシャルコポリマー、ブロックコポリマー或いはグラフトコポリマーを意味するものであり、公知の方法で合成することができる。市販品としては、例えば、東洋紡績株式会社製  商品名「ザイロン」が入手可能である。
【００２４】
また、市販されている芳香族ポリアミド繊維としては、例えば、ポリ（パラフェニレンイソフタルアミド）では、東レ・デュポン製  商品名「ケブラー」、帝人株式会社製  商品名「テクノーラ」、アクゾ製  商品名「トワロン」などが、ポリ（メタフェニレンイソフタルアミド）では、東レ・デュポン製  商品名「ノーメックス」、帝人株式会社製  商品名「コーネックス」、ユニチカ株式会社製商品名「アピエール」などが挙げられる。なお、これらの芳香族環基は、ハロゲン基、アルキル基、シアノ基、アセチル基、ニトロ基などの置換基を含むものであっても構わない。
【００２５】
その他、芳香族ポリイミド繊維（インスペックファイバーズ社）、ポリフェニレンスルフィド繊維（東洋紡績株式会社製  商品名「プロコン」）、全芳香族ポリエステル繊維（ユニチカ株式会社製  商品名「ベクトラン」、住友化学工業株式会社製  商品名「エコノール」）、ポリベンゾイミダゾール繊維（ヘキストセラニーズ社）などが容易に入手可能である。
【００２６】
（炭素繊維粉末の製造方法）
次に、炭素繊維粉末の製造方法について説明する。炭素繊維粉末は、上述した主鎖に芳香族環を有する高分子繊維を熱処理して黒鉛化させて得られる炭素繊維を、粉砕又は切断することにより製造される。
【００２７】
熱処理条件としては、２５００℃以上の温度条件が必要とされる。熱処理温度が２５００℃未満であると黒鉛化が不充分となり、高い熱伝導率を有する炭素繊維を得ることができない。また、熱処理は、真空雰囲気下又はアルゴンガスや窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。真空又は不活性ガス雰囲気下で熱処理しないと、上述した主鎖に芳香族環を有する高分子繊維が酸化するなど変質してしまうことがあり好ましくない。実用的には、アルゴンガス雰囲気下、２８００〜３２００℃の高温で一定時間熱処理することが好ましく、これにより黒鉛化が高度に進行し、グラファイト構造が高度に発達した熱伝導率の大きな炭素繊維を製造することができる。なお、昇温速度、降温速度、処理時間などについては、特に限定されるものではない。ここで、高分子繊維を熱処理する際には、複数の高分子繊維を収束させることが好ましい。このように複数の高分子繊維を収束させることにより、一定容積の加熱炉内に多量の高分子繊維を収容させて熱処理を効率的に行うことができ、生産性を向上させることができる。また、収束させた高分子繊維を必要に応じて加圧等することにより、さらに多量の高分子繊維を一定容積の加熱炉内に収容することができ、より一層生産性を向上させることができる。
【００２８】
粉砕又は切断処理においては、例えば、ビクトリーミル、ジェットミル、高速回転ミルなどの粉砕機、或いはチョップド繊維等で用いられる切断機などを利用して粉砕又は切断処理することが有効である。この粉砕或いは切断処理を効率良く実施するためには、上記各種方法に共通することであるが、例えばプレートを取り付けたローターを高速で回転することにより、繊維軸に対し直角方向に繊維を寸断する方法が適切である。粉砕或いは切断処理によって得られる炭素繊維粉末の繊維長は、ローターの回転数、プレートの角度などを調整することにより制御される。その他の粉砕方法として、ボールミルなどの磨砕機による方法もあるが、これらの方法によると繊維の直角方向への加圧力が働いて、繊維軸方向への縦割れの発生が多くなって熱伝導性が低下するため好ましくない。なお、粉砕又は切断処理は、熱処理の前工程として或いは熱処理の途中において行っても差し支えない。
【００２９】
（炭素繊維粉末）
以下、上記のようにして得られる炭素繊維粉末について説明する。
炭素繊維粉末の形態としては、厳密には繊維状（繊維状の形態が維持された粉砕品や切断品も含む）、鱗片状、ウィスカー状、マイクロコイル状、ナノチューブ状などの形状が挙げられるが、これらに特に限定されるものではない。
【００３０】
炭素繊維粉末の繊維直径は、特に限定されるものではないが、５〜２０μｍであることが好ましい。炭素繊維粉末の繊維直径が５〜２０μｍの範囲であると、工業的に生産しやすく、得られる熱伝導性複合材料組成物の熱伝導性が大きくなる。一方、繊維直径が５μｍよりも小さく、或いは２０μｍよりも大きいと、生産性が低下するため好ましくない。
【００３１】
炭素繊維粉末の平均粒径（繊維長）は、特に限定されるものではないが、５〜５００μｍであることが好ましい。炭素繊維粉末の平均粒径が５μｍより小さいと、熱伝導性充填剤としてマトリックス材料中に配合した際に炭素繊維粉末同士の接触が少なくなり、熱の伝達経路が不充分になって得られる熱伝導性複合材料組成物の熱伝導性が低下する。一方、炭素繊維粉末の平均粒径が５００μｍよりも大きいと、炭素繊維粉末が嵩高くなってマトリックス材料中に高充填することが困難になる。なお、上記の平均粒径は、レーザー回折方式による粒度分布から算出することができる。
【００３２】
炭素繊維粉末は、特に限定されるものではないが、その構造パラメータとして、Ｘ線回折法による黒鉛層間の面間隔（ｄ００２）が０．３３７０ｎｍ未満であることが好ましい。Ｘ線回折法による黒鉛層間の面間隔（ｄ００２）が０．３３７０ｎｍ未満であると、より一層高い熱伝導性を有する炭素繊維粉末及び熱伝導性複合材料組成物を実現することができる。一方、Ｘ線回折法による黒鉛層間の面間隔（ｄ００２）が０．３３７０ｎｍ以上である場合は、熱伝導性が不十分であり、その炭素繊維粉末を熱伝導性充填剤として用いても高い熱伝導性を有する熱伝導性複合材料組成物を得ることができない。なお、Ｘ線回折法による黒鉛層間の面間隔（ｄ００２）の下限値は、理論値として算出される０．３３５４ｎｍである。
【００３３】
ここで、Ｘ線回折法とは、Ｘ線源にＣｕｋαを、標準物質に高純度シリコンを使用して、炭素繊維のＸ線回折パターンを測定する方法であり、得られる（００２）回折パターンのピーク位置と半値幅とから、面間隔（ｄ００２）を算出する方法である。この算出方法は学振法に基づくものである。
【００３４】
炭素繊維粉末の繊維長さ方向の熱伝導率は、特に限定されるものではないが、４００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが好ましく、８００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることがより好ましく、１０００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることが特に好ましくい。
【００３５】
＜熱伝導性複合材料組成物＞
熱伝導性複合材料成形体は、マトリックス材料中に、上述した炭素繊維粉末が熱伝導性充填剤として配合されたものである。
【００３６】
（マトリックス材料）
マトリックス材料は、特に限定されるものではなく、例えば、高分子材料、金属材料、セラミックス材料、炭素などの無機材料など、公知のマトリックス材料から用途や要求性能などに応じて適宜選択すればよいが、成形加工性などを考慮すると、マトリックス材料は高分子材料であることが好ましい。
【００３７】
具体的な高分子材料としては、特に限定されるものではなく、通常の熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂、架橋ゴムなどから用途や要求性能などに応じて適宜選択すればよい。例えば、熱伝導性接着剤用としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂或いはアクリル樹脂などの接着性高分子材料を用いることが好ましく、成形材料用としては、熱可塑性樹脂、熱可塑性エラストマー、熱硬化性樹脂或いは架橋ゴムなどを用いることが好ましい。
【００３８】
具体的な熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体などのエチレン−α−オレフィン共重合体、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、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルアルコール、ポリアセタール、ポリフッ化ビニリデンやポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、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、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、スチレン−アクリロニトリル共重合体、ＡＢＳ樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、変性ＰＰＥ樹脂、脂肪族及び芳香族ポリアミド類、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリメタクリル酸及びそのメチルエステルなどのポリメタクリル酸エステル類、ポリアクリル酸類、ポリカーボネート、ポリフェニレンスルフィド、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルニトリル、ポリエーテルケトン、ポリケトン、液晶ポリマー、シリコーン樹脂、アイオノマーなどが挙げられる。
【００３９】
具体的な熱可塑性エラストマーとしては、スチレン−ブタジエンまたはスチレン−イソプレンブロック共重合体とその水添ポリマー、スチレン系熱可塑性エラストマー、オレフィン系熱可塑性エラストマー、塩化ビニル系熱可塑性エラストマー、ポリエステル系熱可塑性エラストマー、ポリウレタン系熱可塑性エラストマー、ポリアミド系熱可塑性エラストマーなどが挙げられる。
【００４０】
具体的な硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミドシリコーン樹脂、熱硬化型ポリフェニレンエーテル樹脂及び変性ＰＰＥ樹脂などが挙げられる。
【００４１】
具体的な架橋ゴムとしては、天然ゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエン共重合ゴム、ニトリルゴム、水添ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレンゴム、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン、ブチルゴムおよびハロゲン化ブチルゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどが挙げられる。
【００４２】
これらの高分子材料のなかでも、シリコーンゴム、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、ビスマレイミド樹脂、ベンゾシクロブテン樹脂、フッ素樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂及び熱可塑性エラストマーよりなる群から選択される少なくとも１種、さらに好ましくは、シリコーンゴム、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリウレタン樹脂及び熱可塑性エラストマーよりなる群から選択される少なくとも１種の高分子材料を用いることが、耐熱性などの温度特性や電気的信頼性の観点から好ましい。
【００４３】
また、誘電率、誘電正接が小さくて高周波領域での特性を要求される配線基板用途などには、フッ素樹脂、熱硬化型ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ＰＰＥ樹脂、ポリオレフィン系樹脂などを用いることが好ましい。さらに、低硬度の架橋ゴムや熱可塑性エラストマーを用いれば、熱伝導性に優れた柔軟性のある熱伝導性シートを実現することができる。
【００４４】
なお、これらの高分子材料は、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よく、或いはこれらの高分子材料から選択される複数の高分子材料からなるポリマーアロイを使用しても差し支えない。また、硬化性樹脂又は架橋ゴムの架橋方法については熱硬化法に限定されず、光硬化法、湿気硬化法などの公知の架橋方法を採用することができる。
【００４５】
（熱伝導性複合材料組成物）
上述した炭素繊維粉末とマトリックス材料とを混合し、必要に応じて脱泡操作などを行うことで、目的とする熱伝導性複合材料組成物が得られる。この混合の際には、ブレンダー、ミキサー、ロール、押出機などの公知の混合装置又は混練装置を使用することができる。
【００４６】
炭素繊維粉末の配合量は、マトリックス材料１００重量部に対して１〜８００重量部であることが好ましく、５〜５００重量部であることがより好ましく、２０〜３００重量部であることが特に好ましい。炭素繊維粉末の配合量が１重量部よりも少ないと、得られる熱伝導性複合材料組成物の熱伝導性が小さく放熱特性が低下する。一方、炭素繊維粉末の配合量が８００重量部を超えると、熱伝導性複合材料組成物の粘度が増大してマトリックス材料中に均一分散させることが困難になり、かつ、気泡の混入が避けられず好ましくない。
【００４７】
なお、マトリックス材料中に配合する炭素繊維粉末は、予め電解酸化などによる酸化処理することによって、或いはカップリング剤やサイジング剤などで処理することによって表面を改質させたものであってもよい。この場合には、マトリックス材料との濡れ性や充填性を向上させたり、界面の剥離強度を改良したりすることができる。また、炭素繊維粉末は、無電解メッキ法、電解メッキ法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などの物理的蒸着法、化学的蒸着法、塗装法、浸漬法、微細粒子を機械的に固着させるメカノケミカル法などの方法によって、金属やセラミックス等を表面に被覆させたものであっても構わない。
【００４８】
さらに、熱伝導性複合材料組成物には、上述した炭素繊維粉末の他に、その他の熱伝導性充填剤、難燃剤、軟化材、着色剤、安定剤等を必要に応じて配合してもよい。その他の熱伝導性充填剤としては、例えば、金属やセラミックス、具体的には、銀、銅、金、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、水酸化アルミニウムなどの他、金属被覆樹脂、上述の炭素繊維以外の黒鉛化炭素繊維、黒鉛化されていない炭素繊維、天然黒鉛、人造黒鉛、メソカーボンマイクロビーズ等が挙げられる。また、その形態としては、例えば、球状、粉状、繊維状、針状、鱗片状、ウィスカー状、マイクロコイル状、単層ナノチューブ、多層ナノチューブ状等が挙げられる。なお、最終製品として特に電気絶縁性が要求される用途においては、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、炭化ケイ素、水酸化アルミニウム等の電気絶縁性の充填剤を併用することが好ましい。また、熱伝導性複合材料組成物の粘度を低下させるために、揮発性の有機溶剤や低粘度の軟化剤、反応性可塑剤を添加することも効果的である。
【００４９】
上記のようにして得られる熱伝導性複合材料組成物は、例えば圧縮成形法、押出成形法、射出成形法、注型成形法、ブロー成形法、カレンダー成形法などのほか、液状組成物の場合は、塗装法、印刷法、ディスペンサー法、ポッティング法などの公知の方法で加工することができる。例えば、熱伝導性複合材料組成物を圧縮成形法、押出成形法、注型成形法、ブレード成形法、カレンダー成形法などによって所定形状に成形加工することにより、放熱特性に優れた熱伝導性成形体を製造することができる。また、マトリックス材料として低硬度の架橋ゴムや熱可塑性エラストマーを用い、圧縮成形法、注型成形法、押出成形法、ブレード成形法、カレンダー成形法などによってシート状に成形加工することにより、熱伝導性に優れた柔軟な熱伝導性シートを得ることができる。
【００５０】
従って、熱伝導性複合材料組成物は、高い放熱特性が要求される熱伝導性グリス、熱伝導性接着剤などの液状体材料として、或いはプリント配線基板、半導体パッケージ、放熱板や熱拡散板などの放熱部材、筐体、熱伝導性シートなどの成形体材料として応用することができる。そして、発熱する素子と伝熱部材との間に介在される熱伝導性グリスや熱伝導性接着剤、或いは放熱器、冷却器、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、ヒートパイプ、筐体などの伝熱部材を、当該熱伝導性複合材料組成物を用いて構成することにより、課題である発熱対策を施すことが可能になる。
【００５１】
以上詳述したように、本実施形態によれば以下に示す作用効果が奏される。
・  主鎖に芳香族環を有する高分子繊維、好ましくは、ポリベンザゾール繊維、芳香族ポリイミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維及び全芳香族ポリエステル繊維よりなる群から選択される少なくとも１種の高分子繊維を熱処理して黒鉛化させた。
【００５２】
これにより、グラファイト構造が高度に発達した高い熱伝導性を有する炭素繊維を実現することができ、また、この炭素繊維を粉砕又は切断することにより、熱伝導性充填剤として要求される高熱伝導性と高充填性という２つの性質を兼ね備えた、微細かつ均一な炭素繊維粉末を実現することができる。さらに、炭素繊維粉末（炭素繊維）のＸ線回折法による黒鉛層間の面間隔（ｄ００２）が０．３３７０ｎｍ未満であると、より一層高い熱伝導性を有する炭素繊維粉末（炭素繊維）を実現することができる。
【００５３】
なお、主鎖に芳香族環を有する高分子繊維は、線状高分子が繊維軸方向に高度に配向したものであることから、熱処理して黒鉛化させると、線状高分子の配向方向すなわち繊維軸方向に黒鉛層面が高度に発達した炭素繊維（炭素繊維粉末）を得ることができる。そのため、得られる炭素繊維（炭素繊維粉末）は黒鉛層面に平行な方向に特に優れた熱伝導率を有する炭素繊維（炭素繊維粉末）となる。
【００５４】
・  主鎖に芳香族環を有する高分子繊維、好ましくは、ポリベンザゾール繊維、芳香族ポリイミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維及び全芳香族ポリエステル繊維よりなる群から選択される少なくとも１種の高分子繊維を、真空又は不活性ガス雰囲気下、２５００℃以上で熱処理して黒鉛化させて炭素繊維粉末を製造した。
【００５５】
これにより、グラファイト構造が高度に発達した高い熱伝導性を有する炭素繊維を実現することができ、また、この炭素繊維を粉砕又は切断することにより、微細かつ均一で充填性に優れる炭素繊維粉末を簡易に製造することができる。しかも、従来技術のように不融化処理を必ずしも必要とせず、また、平面状の母材（グラファイトフィルム）を粉砕又は裁断するのではなく直線状の母材（炭素繊維）を粉砕又は切断して微細かつ均一な炭素繊維粉末を容易に製造できるため、粉砕又は切断処理工程を簡易なものとすることができ、製造工程における生産性を向上することができる。
【００５６】
・  マトリックス材料中に上述した炭素繊維粉末を配合した。
このように熱伝導性充填剤として要求される高熱伝導性と高充填性という２つの性質を兼ね備えた高性能な炭素繊維粉末をマトリックス材料中に配合することにより、従来と比較して、炭素繊維粉末を高充填してより一層熱伝導性を向上させた熱伝導性複合材料、或いは、熱伝導性が同等でかつ炭素繊維粉末の充填率を低減させた熱伝導性複合材料を実現することができる。また、Ｘ線回折法による黒鉛層間の面間隔（ｄ００２）が０．３３７０ｎｍ未満である炭素繊維粉末を熱伝導性充填剤として用いることにより、より一層熱伝導性を向上させた熱伝導性複合材料組成物を実現することができる。なお、熱伝導性が大幅に改善される理由は定かではないが、炭素繊維をマトリックス材料中に分散させた場合に、熱の伝達経路が炭素繊維のミクロ構造と非常に強く相関しているものと考えられる。
【００５７】
・  熱伝導性複合材料組成物のマトリックス材料として、架橋ゴム、熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂及び硬化性樹脂よりなる群から選択される少なくとも１種の高分子材料を用いた。
【００５８】
このように成形加工性の良好なマトリックス材料を用いることにより、種々の用途や要求性能に応じて適用可能な熱伝導性複合材料組成物を実現することができる。
【００５９】
・  熱伝導性複合材料組成物中の炭素繊維粉末の配合割合を、マトリックス材料１００重量部に対して、１〜８００重量部とした。
これにより、粘度の増大及び気泡の混入を防止して、炭素繊維粉末をマトリックス材料中に均一分散させた、熱伝導性をより一層向上させた熱伝導性複合材料組成物を実現することができる。
【００６０】
【実施例】
以下、試作例、実施例及び比較例を挙げて前記実施形態をさらに具体的に詳細に説明するが、これらは本発明の範囲を何ら制限するものではない。
【００６１】
（炭素繊維粉末の試作例１）
主鎖に芳香族環を有する高分子繊維としてポリベンザゾール繊維（東洋紡績株式会社製  商品名  ザイロンＨＴ：ポリベンゾオキサゾール繊維）を用い、この高分子繊維を収束させた後、加熱炉内に配置して、アルゴンガス雰囲気下、３０００℃で２時間熱処理して黒鉛化させて炭素繊維を作製した。得られた炭素繊維を高速回転ミルで粉砕し、炭素繊維粉末（試作例１）を試作した。得られた炭素繊維粉末は、繊維直径が９μｍ、平均粒径が５０μｍ、Ｘ線回折法による黒鉛層間の面間隔（ｄ００２）が０．３３６０ｎｍであった。
【００６２】
（炭素繊維粉末の試作例２）
主鎖に芳香族環を有する高分子繊維としてポリベンザゾール繊維（東洋紡績株式会社製  商品名  ザイロンＨＴ：ポリベンゾオキサゾール繊維）を用い、この高分子繊維を収束させた後、平均長さ５ｍｍに切断し、この切断された高分子繊維を加熱炉内に配置して、アルゴンガス雰囲気下、３２００℃で２時間熱処理して黒鉛化させて炭素繊維を作製した。得られた炭素繊維をさらに高速回転ミルで粉砕し、炭素繊維粉末（試作例２）を試作した。得られた炭素繊維粉末は、繊維直径が９μｍ、平均粒径が２５μｍ、Ｘ線回折法による黒鉛層間の面間隔（ｄ００２）が０．３３５８ｎｍであった。
【００６３】
（炭素繊維粉末の試作例３）
主鎖に芳香族環を有する高分子繊維として芳香族ポリイミド繊維（インスペックファイバーズ製  商品名  Ｐ８４）を用い、この高分子繊維を収束させた後、加熱炉内に配置して、アルゴンガス雰囲気下、３０００℃で２時間熱処理して黒鉛化させて炭素繊維を作製した。得られた炭素繊維を高速回転ミルで粉砕して、炭素繊維粉末（試作例３）を試作した。得られた炭素繊維粉末は、繊維直径が９μｍ、平均粒径が５０μｍ、Ｘ線回折法による黒鉛層間の面間隔（ｄ００２）が０．３３６４ｎｍであった。
【００６４】
（炭素粉末の試作例４）
高分子フィルムとして芳香族ポリイミドフィルム（東レ・デュポン製  商品名カプトン  厚さ２５μｍ）を用い、この高分子フィルムを加熱炉内に配置して、アルゴンガス雰囲気下、３０００℃で２時間熱処理して黒鉛化させてグラファイトフィルムを作製した。得られたグラファイトフィルムを高速回転ミルで粉砕して、炭素粉末（試作例４）を試作した。得られた炭素粉末は、平均粒径が４５μｍであったが、形状や大きさが不均一で、５μｍ以下の微粉と５００μｍ以上の粗粉が多量に混在したものであった。また、Ｘ線回折法による黒鉛層間の面間隔（ｄ００２）は０．３３６８ｎｍであった。
【００６５】
上記試作例１〜試作例４の炭素繊維粉末及び炭素粉末の繊維直径、平均粒径、Ｘ線回折法による黒鉛層間の面間隔（ｄ００２）を表１に示す。
【００６６】
【表１】
0004663153.tif 000002
（実施例１）
マトリックス材料として付加型の液状シリコーンゴム（東レダウコーニングシリコーン株式会社製）１００重量部に、熱伝導性充填剤としてシランカップリング剤で表面処理を施した試作例１の炭素繊維粉末９０重量部と、酸化アルミニウム粉末（昭和電工株式会社製）２２０重量部と、水酸化アルミニウム粉末（昭和電工株式会社製）８０重量部とを混合分散させて、熱伝導性複合材料組成物を調製した。得られた熱伝導性複合材料組成物をシート状に加熱プレス成形することにより、厚さ２ｍｍの熱伝導性シートを作製した。得られた熱伝導性シートのアスカーＣ硬度は１７、シート厚さ方向の熱伝導率は２．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００６７】
（実施例２）
熱伝導性充填剤として試作例２の炭素繊維粉末を使用した以外は、実施例１と同様に熱伝導性複合材料組成物を調製し、厚さ２ｍｍの熱伝導性シートを作製した。得られた熱伝導性シートのアスカーＣ硬度は１５、シート厚さ方向の熱伝導率は３．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００６８】
（実施例３）
熱伝導性充填剤として試作例３の炭素繊維粉末を使用した以外は、実施例１と同様に熱伝導性複合材料組成物を調製し、厚さ２ｍｍの熱伝導性シートを作製した。得られた熱伝導性シートのアスカーＣ硬度は１５、シート厚さ方向の熱伝導率は２．７Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００６９】
（比較例１）
熱伝導性充填剤として試作例４の炭素粉末を使用した以外は、実施例１と同様に熱伝導性複合材料組成物を調製し、厚さ２ｍｍの熱伝導性シートを作製したが、試作例４の炭素粉末は微粉と粗粉が多く混在した不均一なものであるためマトリックス材料中に炭素粉末を充填しにくく、しかも気泡が除去しきれなかった。得られた熱伝導性シートのアスカーＣ硬度は１３、シート厚さ方向の熱伝導率は１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００７０】
（比較例２）
熱伝導性充填剤として市販のピッチ系炭素繊維粉末（ペトカ株式会社製  メルブロンミルド）を使用した以外は、実施例１と同様に熱伝導性複合材料組成物を調製し、厚さ２ｍｍの熱伝導性シートを作製した。得られた熱伝導性シートのアスカーＣ硬度は１５、シート厚さ方向の熱伝導率は２．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００７１】
上記実施例１〜実施例３、比較例１及び比較例２の熱伝導性複合材料組成物の配合及び熱伝導性シートのシート厚さ方向の熱伝導率について、表２に示す。
【００７２】
【表２】
0004663153.tif 000003
（実施例４〜実施例７）
炭素繊維粉末の配合量を、それぞれ５、２０、３００、５００重量部とした以外は、実施例１と同様に熱伝導性複合材料組成物を調製し、厚さ２ｍｍの熱伝導性シートを作製した。得られた熱伝導性シートのシート厚さ方向の熱伝導率は、それぞれ１．６Ｗ／（ｍ・Ｋ）、１．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）、３．６Ｗ／（ｍ・Ｋ）、４．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００７３】
上記実施例１，実施例４〜実施例７、比較例１及び比較例２の熱伝導性複合材料組成物の配合及び熱伝導性シートのシート厚さ方向の熱伝導率について、表３に示す。
【００７４】
【表３】
0004663153.tif 000004
（実施例８）
マトリックス材料として低硬度スチレン系熱可塑性エラストマー（理研ビニル工業株式会社製）１００重量部と、熱伝導性充填剤として試作例１の炭素繊維粉末１００重量部と、窒化ホウ素粉末（電気化学工業株式会社製）２０重量部と、水酸化アルミニウム粉末（昭和電工株式会社製）２０重量部とを２軸押出機で混練して、ペレット状の熱伝導性複合材料組成物を調製した。得られた熱伝導性複合材料組成物をシート状に押出成形することにより、厚さ３ｍｍの熱伝導性シートを作製した。得られた熱伝導性シートのショアＡ硬度は７３、シート厚さ方向の熱伝導率は２．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００７５】
（実施例９〜実施例１２）
炭素繊維粉末の配合量を、それぞれ５、２０、３００、５００重量部とした以外は、実施例８と同様にペレット状の熱伝導性複合材料組成物を調製し、厚さ３ｍｍの熱伝導性シートを作製した。得られた熱伝導性シートのシート厚さ方向の熱伝導率は、それぞれ１．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）、１．６Ｗ／（ｍ・Ｋ）、２．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）、３．６Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００７６】
（比較例３）
熱伝導性充填剤として市販のピッチ系炭素繊維粉末（ペトカ株式会社製  商品名  メルブロンミルド）を使用した以外は、実施例８と同様にペレット状の熱伝導性複合材料組成物を調製し、厚さ３ｍｍの熱伝導性シートを作製した。得られた熱伝導性シートのショアＡ硬度は６８、シート厚さ方向の熱伝導率は１．４Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００７７】
実施例８〜実施例１２及び比較例３の熱伝導性複合材料組成物の配合及び熱伝導性シートのシート厚さ方向の熱伝導率について、表４に示す。
【００７８】
【表４】
0004663153.tif 000005
（実施例１３）
マトリックス材料としてポリアセタール樹脂（旭化成工業株式会社製）１００重量部と、熱伝導性充填剤としてシランカップリング剤で表面処理を施した試作例２の炭素繊維粉末８０重量部と、酸化アルミニウム粉末（昭和電工株式会社製）５０重量部とを２軸押出機で混練して、ペレット状の熱伝導性複合材料組成物を調製した。得られた熱伝導性複合材料組成物を射出成形して、厚さ３ｍｍの熱伝導性成形体を作製した。得られた熱伝導性成形体の熱伝導率は１．７Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００７９】
（実施例１４〜実施例１７）
炭素繊維粉末の配合量を、それぞれ５、２０、３００、５００重量部とした以外は、実施例１３と同様にペレット状の熱伝導性複合材料組成物を調製し、厚さ３ｍｍの熱伝導性成形体を作製した。得られた熱伝導性成形体の熱伝導率は、それぞれ１．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）、１．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）、２．８Ｗ／（ｍ・Ｋ）、３．５Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００８０】
（比較例４）
熱伝導性充填剤として試作例４の炭素粉末を使用した以外は、実施例１３と同様にペレット状の熱伝導性複合材料組成物を調製し、厚さ３ｍｍの熱伝導性成形体を作製したが、試作例４の炭素粉末は微粉と粗粉が多く混在した不均一なものであるためマトリックス材料中に炭素粉末を充填しにくく、しかも気泡が除去しきれなかった。得られた熱伝導性成形体の熱伝導率は、０．８Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００８１】
実施例１３〜実施例１７及び比較例４の熱伝導性複合材料組成物の配合及び熱伝導性成形体の熱伝導率について、表５に示す。
【００８２】
【表５】
0004663153.tif 000006
（実施例１８）
接着性高分子マトリックス材料としてアミン系硬化剤を含むビスフェノールＦ型エポキシ樹脂（油化シェルエポキシ株式会社製）１００重量部に、熱伝導性充填剤としてシランカップリング剤で表面処理を施した試作例１の炭素繊維粉末１５０重量部と、酸化アルミニウム粉末（昭和電工株式会社製）３０重量部とを混合分散させて、熱伝導性接着剤である熱伝導性複合材料組成物を調整した。得られた熱伝導性複合材料組成物を熱硬化させ、厚さ１ｍｍの板状試験片を作製した。得られた板状試験片の熱伝導率は、２．９Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００８３】
（実施例１９〜実施例２２）
炭素繊維粉末の配合量を、それぞれ５、２０、３００、５００重量部とした以外は、実施例１８と同様に熱伝導性接着剤である熱伝導性複合材料組成物を調製し、厚さ１ｍｍの板状試験片を作製した。得られた板状試験片の熱伝導率は、それぞれ１．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）、１．８Ｗ／（ｍ・Ｋ）、３．４Ｗ／（ｍ・Ｋ）、４．１Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００８４】
（比較例５）
熱伝導性充填剤として市販のピッチ系炭素繊維粉末（ペトカ株式会社製  商品名  メルブロンミルド）を使用した以外は、実施例１８と同様に、熱伝導性接着剤である熱伝導性複合材料組成物を調製し、厚さ１ｍｍの板状試験片を作製した。得られた板状試験片の熱伝導率は２．３Ｗ／（ｍ・Ｋ）であった。
【００８５】
実施例１８〜実施例２２及び比較例５の熱伝導性複合材料組成物の配合及び熱伝導性接着剤の熱伝導率について、表６に示す。
【００８６】
【表６】
0004663153.tif 000007
（考察）
以上のように実施例１〜実施例２２の熱伝導性複合材料組成物は、いずれも主鎖に芳香族環を有する高分子繊維を熱処理して黒鉛化させて得られた炭素繊維粉末（試作例１〜試作例３）をマトリックス材料中に配合したものである。一方、比較例１及び比較例４の熱伝導性複合材料組成物は、芳香族ポリイミドフィルムを熱処理して黒鉛化されたグラファイトフィルムを粉砕することにより製造した従来技術の炭素粉末（試作例４）をマトリックス材料中に配合したものである。また、比較例２、比較例３及び比較例５の熱伝導性複合材料組成物は、ピッチを原料とし、紡糸、不融化、黒鉛化、粉砕等の多数の工程を経て製造された従来のピッチ系黒鉛化炭素繊維粉末をマトリックス材料中に配合したものである。
【００８７】
そして、実施例１〜実施例７、比較例１及び比較例２はいずれもシリコーンゴム系の柔軟な熱伝導性シート、実施例８〜実施例１２及び比較例３はいずれもリサイクル可能な熱可塑性エラストマーを使用した熱伝導性シート、実施例１３〜実施例１７及び比較例４はいずれも射出成形可能な熱伝導性成形体、実施例１８〜実施例２２及び比較例５はいずれもエポキシ系の接着性高分子を用いた熱伝導性接着剤の例である。
【００８８】
実施例１、実施例２及び実施例３の熱伝導性複合材料組成物は比較例１及び比較例２と比較して、実施例８の熱伝導性複合材料組成物は比較例３と比較して、実施例１３の熱伝導性複合材料組成物は比較例４と比較して、実施例１８の熱伝導性複合材料組成物は比較例５と比較して、いずれも高い熱伝導率が得られている。従って、試作例１〜試作例３の主鎖に芳香族環を有する高分子繊維を熱処理して黒鉛化させて得られる炭素繊維粉末は、試作例４の炭素粉末又はピッチ系炭素繊維粉末と比較して、高い熱伝導性を有することが確認された。
【００８９】
また、試作例４の炭素粉末は、５μｍ以下の微粉と５００μｍ以上の粗粉とが多量に混在する不均一なものであり、マトリックス材料中に充填しにくく気泡が除去しきれなかった事実からも明らかなように（比較例１及び比較例４参照）、試作例４の炭素粉末は充填性が悪いことが確認された。また、得られる熱伝導性複合材料組成物の熱伝導性も劣っている（比較例１及び比較例４参照）。一方、試作例１〜試作例３の炭素繊維粉末においては、配合量を５〜５００重量部の範囲で増減させても、そのような事実は見られず、得られる熱伝導性複合材料組成物においていずれも高い熱伝導性が発揮されていることが確認された（実施例１〜実施例２２参照）。従って、試作例１〜試作例３の炭素繊維粉末は、比較例４の炭素粉末と比較して、充填性に優れていることが確認された。
【００９０】
なお、主鎖に芳香族環を有する高分子繊維を熱処理して黒鉛化させた後、粉砕又は切断する炭素繊維粉末の製造方法（試作例１〜試作例３）は、上述した不融化処理を必要とせず、しかも、粉砕又は切断処理工程が簡便となることから、熱伝導性充填剤として必要とされる高熱伝導性及び高充填性という２つの性質を兼ね備えた高性能な炭素繊維粉末を簡便に製造できる製造方法であることは明らかである。
【００９１】
尚、上記実施形態、試作例、実施例及び比較例から把握される技術的思想について以下に記載する。
（Ａ）  主鎖に芳香族環を有する高分子繊維を熱処理して黒鉛化させて得られる炭素繊維。
【００９２】
（Ｂ）  主鎖に芳香族環を有する高分子繊維が、ポリベンザゾール繊維、芳香族ポリイミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維及び全芳香族ポリエステル繊維よりなる群から選択される少なくとも１種の高分子繊維であることを特徴とする上記（Ａ）に記載の炭素繊維。
【００９３】
（Ｃ）  主鎖に芳香族環を有する高分子繊維を、真空又は不活性ガス雰囲気下、２５００℃以上で熱処理して黒鉛化させることを特徴とする炭素繊維の製造方法。
【００９４】
（Ｄ）  主鎖に芳香族環を有する高分子繊維が、ポリベンザゾール繊維、芳香族ポリイミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維及び全芳香族ポリエステル繊維よりなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする上記（Ｃ）に記載の炭素繊維の製造方法。
【００９５】
（Ｅ）  主鎖に芳香族環を有する高分子繊維を、熱処理して黒鉛化させた後、粉砕又は切断して得られる炭素繊維粉末。
（Ｆ）主鎖に芳香族環を有する高分子繊維が、ポリベンザゾール繊維、芳香族ポリイミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維及び全芳香族ポリエステル繊維よりなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする上記（Ｅ）に記載の炭素繊維粉末。
【００９６】
（Ｇ）  繊維直径が５〜２０μｍであり、かつ、平均粒径が５〜５００μｍであることを特徴とする上記（Ｅ）或いは（Ｆ）に記載の炭素繊維粉末。
【００９７】
（Ｈ）  上記（Ｅ）〜（Ｇ）のいずれかに記載の炭素繊維粉末よりなる熱伝導性充填剤。
（Ｉ）  主鎖に芳香族環を有する高分子繊維を、真空又は不活性ガス雰囲気下、２５００℃以上で熱処理して黒鉛化させた後、粉砕又は切断することを特徴とする炭素繊維粉末の製造方法。
【００９８】
（Ｊ）  主鎖に芳香族環を有する高分子繊維が、ポリベンザゾール繊維、芳香族ポリイミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリフェニレンスルフィド繊維及び全芳香族ポリエステル繊維よりなる群から選択される少なくとも１種であることを特徴とする上記（Ｉ）に記載の炭素繊維粉末の製造方法。
【００９９】
（Ｋ）  熱伝導性複合材料組成物を所定形状に成形加工してなる熱伝導性成形体。
（Ｌ）  熱伝導性複合材料組成物をシート状に成形加工してなる熱伝導性シート。
【０１００】
（Ｍ）  熱伝導性複合材料組成物を含有してなる熱伝導性接着剤。
（Ｎ）  熱伝導性複合材料組成物を含有してなる熱伝導性グリス。
【０１０１】
【発明の効果】
以上、詳述したように、請求項１の発明によれば、優れた熱伝導性を有するとともにマトリックス材料中に高充填可能な炭素繊維粉末が配合され、電子機器等における成形加工品や液状組成物の構成材料として好適に用いることができる、優れた熱伝導性を有する熱伝導性複合材料組成物を提供することができる。