(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリックス樹脂に対しピッチ系炭素繊維及び気相成長炭素繊維を充填してなり、
前記ピッチ系炭素繊維及び前記気相成長炭素繊維は、熱伝導性樹脂組成物全体に対する充填量が、両炭素繊維の合計で１５〜４０体積％とされており、且つ、ピッチ系炭素繊維：気相成長炭素繊維の配合比が、体積比で０．９９：０．０１〜０．１：０．９とされ、
前記マトリックス樹脂は、汎用プラスチック及びエンジニアリングプラスチックのいずれか一方又は両方であり、
前記汎用プラスチックは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体、アクリロニトリルスチレン共重合体、ポリメタクリル酸メチル、塩素化ポリエチレン、及びエチレン酢酸ビニル共重合体から選ばれる１種又は２種以上であり、
前記エンジニアリングプラスチックは、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチルペンテン、シンジオタクチック・ポリスチレン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルホン、ポリフタルアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、液晶ポリマー、フッ素樹脂、ポリエーテルニトリル、ポリエチレンテレフタレート、変性ポリフェニレンエーテル、及びポリアミドイミドから選ばれる１種又は２種以上、もしくはこれらの共重合体であり、
前記ピッチ系炭素繊維は、真密度が１．５〜２．３ｇ／ｃｍ3、繊維軸方向の熱伝導率が５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、繊維径が５〜１５μｍである
ことを特徴とする熱伝導性樹脂組成物。
【請求項２】
マトリックス樹脂に対しピッチ系炭素繊維及び気相成長炭素繊維を充填してなり、
前記ピッチ系炭素繊維及び前記気相成長炭素繊維は、熱伝導性樹脂組成物全体に対する充填量が、両炭素繊維の合計で１５〜４０体積％とされており、且つ、ピッチ系炭素繊維：気相成長炭素繊維の配合比が、体積比で０．９９：０．０１〜０．１：０．９とされ、
前記マトリックス樹脂は、熱可塑性エラストマーであり、
前記熱可塑性エラストマーは、熱可塑性ポリスチレン、熱可塑性ポリオレフィン、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリエステル系エラストマー、熱可塑性加硫エラストマー、熱可塑性塩化ビニル系エラストマー、熱可塑性ポリアミド系エラストマー、有機過酸化物で部分架橋してなるブチルゴム系熱可塑性エラストマーから選ばれる１種又は２種以上、もしくはこれらの共重合体、あるいはスチレン−ビニルイソプレンブロック共重合体からなる熱可塑性エラストマー、ポリプロピレン及びスチレン系エラストマーの混合物又は共重合体であり、
前記ピッチ系炭素繊維は、真密度が１．５〜２．３ｇ／ｃｍ3、繊維軸方向の熱伝導率が５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、繊維径が５〜１５μｍである
ことを特徴とする熱伝導性樹脂組成物。
【請求項３】
マトリックス樹脂に対しピッチ系炭素繊維及び気相成長炭素繊維を充填してなり、
前記ピッチ系炭素繊維及び前記気相成長炭素繊維は、熱伝導性樹脂組成物全体に対する充填量が、両炭素繊維の合計で１５〜４０体積％とされており、且つ、ピッチ系炭素繊維：気相成長炭素繊維の配合比が、体積比で０．９９：０．０１〜０．１：０．９とされ、
前記マトリックス樹脂は、熱硬化性樹脂であり、
前記熱硬化性樹脂は、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、及びケイ素樹脂から選ばれる１種又は２種以上、もしくはこれらの共重合体であり、
前記ピッチ系炭素繊維は、真密度が１．５〜２．３ｇ／ｃｍ3、繊維軸方向の熱伝導率が５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、繊維径が５〜１５μｍである
ことを特徴とする熱伝導性樹脂組成物。
【請求項４】
前記気相成長炭素繊維は、繊維径が０．０１〜０．５μｍ、繊維長が１〜５００μｍである
ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の熱伝導性樹脂組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱伝導性樹脂組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、熱伝導性のある樹脂組成物としては、熱可塑性樹脂に対して金属系のフィラーを充填したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、熱可塑性樹脂に対して酸化マグネシウム、アルミナ、窒化ホウ素などのセラミックス系フィラーを配合したものも提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００３】
また、熱可塑性樹脂に対して熱伝導性樹脂繊維を添加したものや（例えば、特許文献３参照。）、ピッチ系炭素繊維を添加したものなども知られている（例えば、特許文献４，５参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３２８１５５号公報
【特許文献２】特開平２−３１１５５３号公報
【特許文献３】特開平９−２５５８７１号公報
【特許文献４】特開２００９−１０８１１８号公報
【特許文献５】特開２００２−０８８２５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、金属系のフィラーが配合された熱伝導性樹脂組成物は、一般に、比重が大きくて比較的硬いものになるため、軽量化や軟質化を図りたい場合には、金属系のフィラーは不向きであるという問題がある。
【０００６】
また、セラミックス系のフィラーが配合された熱伝導性樹脂組成物は、金属系のフィラーが配合されたものに比べれば、比重を小さくすることができるが、熱伝導率を向上させるには、相応にフィラーの充填量を増大させる必要がある。しかし、フィラーの充填量を増大させると、その分だけ相対的に樹脂分が少なくなるので、得られる成形品が硬くなりやすく比較的脆性が高い、といった特性が現れる傾向がある。そのため、例えば比較的軟質な樹脂組成物としたい場合、あるいは靭性を向上させたい場合などに、セラミックス系のフィラーを利用するのは好ましくないという問題もある。
【０００７】
また、熱伝導性樹脂繊維が添加された熱伝導性樹脂組成物は、軽量ではあるものの、その熱伝導率は最大でも１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度しかなく、熱伝導率の低い樹脂組成物しか得られない、という問題がある。
【０００８】
さらに、ピッチ系炭素繊維が添加された熱伝導性樹脂組成物の場合、比重の増加は少ないが、熱伝導性を向上させるには充填量を上げる必要があり、コスト増を招きやすいという問題がある。また、ＰＡＮ系炭素繊維は、ピッチ系炭素繊維に比べて熱伝導率が小さいため、熱伝導性樹脂組成物の熱伝導率を向上させることが、ピッチ系炭素繊維以上に難しいという問題がある。
【０００９】
つまり、上記のような従来技術では、「高熱伝導性でありながら、軽量化、軟質化を図ることが可能な熱伝導性樹脂組成物」を得ることは困難であった。
【００１０】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、従来品よりも熱伝導性に優れ、しかも、軽量化、軟質化を図ることが容易な熱伝導性樹脂組成物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以下、本発明において採用した構成について説明する。
本発明の熱伝導性樹脂組成物は、マトリックス樹脂に対しピッチ系炭素繊維及び気相成長炭素繊維を充填してなり、前記ピッチ系炭素繊維及び前記気相成長炭素繊維は、熱伝導性樹脂組成物全体に対する充填量が、両炭素繊維の合計で１５〜４０体積％とされており、且つ、ピッチ系炭素繊維：気相成長炭素繊維の配合比が、体積比で０．９９：０．０１〜０．１：０．９とされ、前記マトリックス樹脂は、汎用プラスチック及びエンジニアリングプラスチックのいずれか一方又は両方であり、前記汎用プラスチックは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体、アクリロニトリルスチレン共重合体、ポリメタクリル酸メチル、塩素化ポリエチレン、及びエチレン酢酸ビニル共重合体から選ばれる１種又は２種以上であり、前記エンジニアリングプラスチックは、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリメチルペンテン、シンジオタクチック・ポリスチレン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルホン、ポリフタルアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、熱可塑性ポリイミド、液晶ポリマー、フッ素樹脂、ポリエーテルニトリル、ポリエチレンテレフタレート、変性ポリフェニレンエーテル、及びポリアミドイミドから選ばれる１種又は２種以上、もしくはこれらの共重合体であり、前記ピッチ系炭素繊維は、真密度が１．５〜２．３ｇ／ｃｍ3、繊維軸方向の熱伝導率が５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、繊維径が５〜１５μｍであることを特徴とする（以下、第一発明とも称する。）。
また、本発明の熱伝導性樹脂組成物は、マトリックス樹脂に対しピッチ系炭素繊維及び気相成長炭素繊維を充填してなり、前記ピッチ系炭素繊維及び前記気相成長炭素繊維は、熱伝導性樹脂組成物全体に対する充填量が、両炭素繊維の合計で１５〜４０体積％とされており、且つ、ピッチ系炭素繊維：気相成長炭素繊維の配合比が、体積比で０．９９：０．０１〜０．１：０．９とされ、前記マトリックス樹脂は、熱可塑性エラストマーであり、前記熱可塑性エラストマーは、熱可塑性ポリスチレン、熱可塑性ポリオレフィン、熱可塑性ポリウレタン、熱可塑性ポリエステル系エラストマー、熱可塑性加硫エラストマー、熱可塑性塩化ビニル系エラストマー、熱可塑性ポリアミド系エラストマー、有機過酸化物で部分架橋してなるブチルゴム系熱可塑性エラストマーから選ばれる１種又は２種以上、もしくはこれらの共重合体、あるいはスチレン−ビニルイソプレンブロック共重合体からなる熱可塑性エラストマー、ポリプロピレン及びスチレン系エラストマーの混合物又は共重合体であり、前記ピッチ系炭素繊維は、真密度が１．５〜２．３ｇ／ｃｍ3、繊維軸方向の熱伝導率が５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、繊維径が５〜１５μｍであることを特徴とする（以下、第二発明とも称する。）。
さらに、本発明の熱伝導性樹脂組成物は、マトリックス樹脂に対しピッチ系炭素繊維及び気相成長炭素繊維を充填してなり、前記ピッチ系炭素繊維及び前記気相成長炭素繊維は、熱伝導性樹脂組成物全体に対する充填量が、両炭素繊維の合計で１５〜４０体積％とされており、且つ、ピッチ系炭素繊維：気相成長炭素繊維の配合比が、体積比で０．９９：０．０１〜０．１：０．９とされ、前記マトリックス樹脂は、熱硬化性樹脂であり、前記熱硬化性樹脂は、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、及びケイ素樹脂から選ばれる１種又は２種以上、もしくはこれらの共重合体であり、前記ピッチ系炭素繊維は、真密度が１．５〜２．３ｇ／ｃｍ3、繊維軸方向の熱伝導率が５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、繊維径が５〜１５μｍであることを特徴とする（以下、第三発明とも称する。）。
【００１２】
上記第一発明において、前記マトリックス樹脂は、汎用プラスチック及びエンジニアリングプラスチックのいずれか一方又は両方である。
汎用プラスチックは、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重合体（ＡＢＳ）、アクリロニトリルスチレン共重合体（ＡＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、塩素化ポリエチレン（ＣＰＥ）及びエチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）の中から選ばれる。これらの汎用プラスチックは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
【００１３】
また、エンジニアリングプラスチックは、ポリアミド（ＰＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリメチルペンテン（ＰＭＰ）、シンジオタクチック・ポリスチレン（ＳＰＳ）、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルホン（ＰＥＳ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、フッ素樹脂、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、変性ポリフェニレンエーテル（ｍＰＰＥ）、及びポリアミドイミド（ＰＡＩ）の中から選ばれる。これらのエンジニアリングプラスチックは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよく、２種以上が共重合体とされていてもよい。
【００１４】
また、上記第二発明において、前記マトリックス樹脂は、熱可塑性エラストマーである。
熱可塑性エラストマーは、熱可塑性ポリスチレン（ＴＰＳ）、熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、熱可塑性ポリエステル系エラストマー（ＴＰＥＥ）、熱可塑性加硫エラストマー（ＴＰＶ）、熱可塑性塩化ビニル系エラストマー（ＴＰＶＣ）、熱可塑性ポリアミド系エラストマー、有機過酸化物で部分架橋してなるブチルゴム系熱可塑性エラストマーの中から選ばれる。これらの熱可塑性エラストマーは、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよく、２種以上が共重合体とされていてもよい。この他、熱可塑性エラストマーとしては、スチレン−ビニルイソプレンブロック共重合体からなる熱可塑性エラストマーを用いてもよく、また、ポリプロピレン及びスチレン系エラストマーの混合物又は共重合体を用いてもよい。
【００１６】
また、上記第三発明において、前記マトリックス樹脂は、熱硬化性樹脂である。
熱硬化性樹脂は、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジアリルフタレート樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、及びケイ素樹脂の中から選ばれる。これらの熱硬化性樹脂は、１種を単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよく、２種以上が共重合体とされていてもよい。
【００１７】
また、上記第一発明〜第三発明において、ピッチ系炭素繊維としては、真密度が１．５〜２．３ｇ／ｃｍ3、繊維軸方向の熱伝導率が５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上、繊維径が５〜１５μｍのものを利用する。
【００１８】
また、上記第一発明〜第三発明において、気相成長炭素繊維としては、例えば、繊維径が０．０１〜０．５μｍ、繊維長が１〜５００μｍ程度のものを利用すると好適である。
【００１９】
以下、本発明の構成について、さらに詳しく説明する。
本発明の熱伝導性樹脂組成物は、マトリックス樹脂に対しピッチ系炭素繊維及び気相成長炭素繊維、双方を充填した点に特徴がある。
【００２０】
また、本発明の熱伝導性樹脂組成物は、熱伝導性樹脂組成物全体に対する充填量が、両炭素繊維の合計で１５〜４０体積％とされている点、ピッチ系炭素繊維：気相成長炭素繊維の配合比が、体積比で０．９９：０．０１〜０．１：０．９とされている点にも特徴がある。
【００２１】
両炭素繊維の充填量が１５体積％を下回る場合は、炭素繊維による伝熱経路が十分に形成されないため、十分に高い熱伝導性を発現させることが難しくなる。一方、両炭素繊維の充填量が４０体積％を上回る場合は、相対的にマトリックス樹脂の比率が低下するため、最終的に得られる熱伝導性樹脂組成物が硬くなりすぎたり脆くなりすぎたりするおそれがある。
【００２２】
また、ピッチ系炭素繊維：気相成長炭素繊維の配合比が、体積比で０．９９：０．０１〜０．１：０．９の範囲外となる場合には、ピッチ系炭素繊維又は気相成長炭素繊維を単独で配合した場合の特性に近づき、熱伝導性が低下する傾向がある。
【００２３】
すなわち、本発明においては、ピッチ系炭素繊維及び気相成長炭素繊維を上記のような特徴的な比率で配合することにより、ピッチ系炭素繊維又は気相成長炭素繊維を単独で配合した場合よりも熱伝導性を向上させており、より具体的には、熱伝導率を１．２倍から最大で３倍以上にまで向上させている。
【００２４】
一般に、炭素系フィラーの充填量が増大すれば、相応に熱伝導率は向上するものと考えられる。しかし、本発明の場合は、フィラーの充填量を増大させるのではなく、ピッチ系炭素繊維と気相成長炭素繊維を混合することで、ピッチ系炭素繊維や気相成長炭素繊維を単独で使用する場合よりも、熱伝導率を向上させている。
【００２５】
このような傾向は、単に二種類の炭素系フィラーを混合するだけで見られる傾向ではなく、ピッチ系炭素繊維と気相成長炭素繊維を混合したときに発現する特異な傾向である。例えば、ピッチ系炭素繊維や気相成長炭素繊維以外の炭素系フィラーとしては、ＰＡＮ系炭素繊維、黒鉛、カーボンブラックなどが一般的に知られているが、これらを相互に組み合わせたり、ピッチ系炭素繊維や気相成長炭素繊維のいずれかと組み合わせたりしても、通常、熱伝導率は、二種類の炭素系フィラーの中間的な値にしかならず、本発明の如く熱伝導性を向上させることは難しい。
【００２６】
また、粒子径が異なる二種類のフィラーを混合することで、いずれか一方のフィラーを単独で配合する場合よりも、フィラーの充填密度を高める技術は存在する。しかし、上述の通り、本発明の場合は、フィラーの充填量を増大させることなく、熱伝導率を向上させているのであり、この点で、フィラーの充填密度を高める技術とは相違する技術であると言える。
【００２７】
以上説明したような熱伝導性樹脂組成物であれば、マトリックス樹脂に対しピッチ系炭素繊維及び気相成長炭素繊維を充填してあり、それらピッチ系炭素繊維：気相成長炭素繊維の配合比が、体積比で０．９９：０．０１〜０．１：０．９とされているので、熱伝導性にきわめて優れた樹脂組成物となる。
【００２８】
そのため、従来品と同程度の熱伝導性を確保すればよい場合には、ピッチ系炭素繊維及び気相成長炭素繊維の充填量を低減することができ、マトリックス樹脂の特性を活かした樹脂組成物とすることができる。
【００２９】
また、熱伝導性フィラーの充填量を従来品と同程度としてもよい場合には、熱伝導率を１．２倍から３倍以上にまで向上させることができる。したがって、本発明の熱伝導性樹脂組成物を利用して、放熱対策が必要な箇所に用いる部品などを成形することができ、これにより、従来以上に放熱効率を改善し、発熱箇所の温度上昇を抑制するといった対策をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】ピッチ系炭素繊維：気相成長炭素繊維の配合比と熱伝導向上率の関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、本発明の実施形態について一例を挙げて説明する。
スチレン系エラストマー〔スチレンエチレンエチレンプロピレンスチレンブロック共重合体（ＳＥＥＰＳ）、分子量：３０万、スチレン含有率：３０重量％、製品名：セプトン（登録商標）４０７７、株式会社クラレ製〕をマトリックス樹脂として使用し、このマトリックス樹脂１００重量部に対し、７００重量部の軟化剤を添加、混合した。軟化剤としては、７００重量部の炭化水素系プロセスオイル〔パラフィン系プロセスオイル、４０℃での動粘度：３０．９ｍｍ2／ｓ、分子量：４００、ＳＰ値７．４〕を利用した。
【００３２】
そして、上記のような樹脂組成物に対し、さらに熱伝導性フィラーとして、２種類の炭素繊維（以下、一方をフィラーＡ，他方をフィラーＢと称する。）を配合した。
一方の炭素繊維（フィラーＡ）は、粉末状のピッチ系炭素繊維（繊維径８μｍ、繊維長２００μｍ、真密度が１．５〜２．３ｇ／ｃｍ3、繊維軸方向の熱伝導率が５００Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上）、他方の炭素繊維（フィラーＢ）は、気相成長炭素繊維（昭和電工株式会社製、品名：ＶＧＣＦ（登録商標）−Ｈ、平均繊維径１５０ｎｍ、繊維長１０〜２０μｍ）とした。
【００３３】
熱伝導性フィラーの充填量については、上記フィラーＡとフィラーＢの合計で、上述の樹脂組成物（スチレン系エラストマー＋軟化剤）に対し１０〜４０体積％となる範囲内で複数通りの充填量を設定し、さらに、それら複数通りの充填量それぞれについて、フィラーＡとフィラーＢの配合比率が異なるものを、複数通り用意した。
【００３４】
こうして得られた複数種の試料について、迅速型熱伝導率計（ＱＴＭ−５００、京都電子工業社製）を使用して、熱伝導率（Ｗ／ｍ・ｋ）を測定した。その熱伝導率の測定結果を表１に示す。
【００３５】
【表１】
0005126858.tif 000002
【００３６】
この表１からは、フィラーＡ，Ｂ合計の充填量が多くなるほど熱伝導率の絶対値が向上する傾向が見られる。
【００３７】
また、表１において、フィラーＢ比率が０の事例は、フィラーＡのみが単独で配合されている事例、フィラーＢ比率が１の事例は、フィラーＢのみが単独で配合されている事例であるが、充填量が同じである場合、フィラーＡとフィラーＢの両方が配合されていると、フィラーＡ又はフィラーＢが単独で配合されているものよりも、熱伝導率が向上する傾向があることがわかる。
【００３８】
この点をより一層明確にするため、複数通り設定した異なる充填量ごとに、フィラーＢ比率が０の事例とフィラーＢ比率が１の事例のうち、熱伝導率が高い方を基準試料として、この基準試料の熱伝導率に対する各試料の熱伝導率の比率（倍率）を算出した。なお、充填量２５体積％以上になると、フィラーＢ比率が１の事例は成形が不可能になるので、この場合は、フィラーＢ比率が０の事例を基準試料とした。結果を表２及び図１に示す。
【００３９】
【表２】
0005126858.tif 000003
【００４０】
この表２から明らかなように、充填量がフィラーＡ，Ｂ合計で１５〜４０体積％とされ、フィラーＡ，Ｂの配合比が、体積比で０．９９：０．０１〜０．１：０．９とされていると、熱伝導率を１．２倍から最大で３倍以上にまで向上させることができることがわかる。
【００４１】
このことは、図１のグラフを見ても明らかであり、充填量が１０体積％の場合は、フィラーＡ，Ｂの配合比を変えても、明確な極大値が現れるグラフにはならないものの、充填量が１５体積％以上になると、グラフの左右両端（フィラーＡ，Ｂいずれか単独）よりも中央に極大値が現れるグラフになり、２種類の炭素繊維を混合することで熱伝導性が特異的に向上していることがわかる。
【００４２】
次に、異なる２種類の炭素系フィラーを混合すれば、どのような組み合わせでも熱伝導性が特異的に向上するのか否かを検証するため、繊維長が異なる２種類のピッチ系炭素繊維（繊維長：２００μｍ、５０μｍ）、気相成長炭素繊維、及び人造黒鉛、以上４種の炭素系フィラーを用意した。
【００４３】
これら各フィラーの中から２種を選んで、それぞれをマトリックス樹脂に対し、単独配合（すなわち、配合比１：０又は０：１）するか、２種を等量混合（すなわち、配合比０．５：０．５）し、各試料の熱伝導率を測定した。フィラーの配合量については、各試料ともフィラーＡ，Ｂの総量を２０体積％とした。熱伝導率の測定結果を表３に示す。また、表３において、熱伝導率の横に併記した括弧内には、表２と同様の倍率も示す。
【００４４】
【表３】
0005126858.tif 000004
【００４５】
この表３からは、ピッチ系炭素繊維の繊維長が２００μｍ、５０μｍいずれの場合でも、気相成長炭素繊維と混合したものを熱伝導性フィラーとして充填することで、ピッチ系炭素繊維や気相成長炭素繊維を単独配合したものよりも、熱伝導率が向上することがわかる。
【００４６】
具体的には、ピッチ系炭素繊維と気相成長炭素繊維の比率Ａ：Ｂ＝０．５：０．５の場合、表３に示した括弧内の数値は、１．７３，１．２４となっており、これはピッチ系炭素繊維を単独配合した場合よりも熱伝導性に優れるのはもちろんのこと、気相成長炭素繊維を単独配合した場合よりも熱伝導性に優れていることを示している。
【００４７】
一方、ピッチ系炭素繊維と気相成長炭素繊維を配合した事例以外に関しては、いずれか一方がピッチ系炭素繊維か気相成長炭素繊維である事例、双方ともピッチ系炭素繊維又は気相成長炭素繊維ではない事例、いずれの事例とも、比率Ａ：Ｂ＝０．５：０．５の場合、表３に示した括弧内の数値は、０．６１，０．９０，０．９３，０．６７となっている。
【００４８】
これは、基準試料に配合したフィラーを単独で使用する方が、熱伝導性が良好であることを示しており、換言すれば、２種のフィラーを混合したことで、熱伝導率の低下を招いていることを意味している。したがって、２種類のフィラーを混合することで、熱伝導率向上のための相乗効果を発揮させるには、ピッチ系炭素繊維と気相成長炭素繊維を組み合わせることが重要であることがわかる。
【００４９】
次に、ピッチ系炭素繊維と気相成長炭素繊維を組み合わせた熱伝導性フィラーと、マトリックス樹脂との相性を検証するため、上述したスチレン系エラストマーの他、シリコーンゴム、ポリプロピレンをマトリックス樹脂として利用し、各試料の熱伝導率を測定した。フィラーの配合量については、各試料ともフィラーＡ，Ｂの総量を２０体積％とした。測定結果を表４に示す。
【００５０】
【表４】
0005126858.tif 000005
【００５１】
この表４からは、マトリックス樹脂がスチレン系エラストマー、シリコーンゴム、及びポリプロピレンのいずれとなった場合でも、ピッチ系炭素繊維と気相成長炭素繊維を組み合わせた熱伝導性フィラーは、ピッチ系炭素繊維や気相成長炭素繊維を単独で配合した場合より、熱伝導性を改善することがわかる。したがって、本発明は、マトリックス樹脂の物性に依存することなく、熱伝導性の改善を図ることが可能な技術であると考えられる。
【００５２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の具体的な一実施形態に限定されず、この他にも種々の形態で実施することができる。
例えば、上記実施形態では、具体的な物質名をいくつか例示したが、本発明の要旨は、マトリックス樹脂に対しピッチ系炭素繊維及び気相成長炭素繊維を特定の配合比で充填する点にあり、マトリックス樹脂は、上記実施形態で例示したもの以外であっても構わない。
【図１】
0005126858.tif 000006