JP7743790B2 - 熱伝導性樹脂組成物及びそれからなる成形品 - Google Patents

Description

本発明は、靭性、熱伝導性に優れた熱伝導性樹脂組成物に関する。

電気・電子機器の小型化、高集積化に伴い、実装部品の発熱や使用環境の高温化が顕著となり、構成部材の放熱性向上に対する要求が高くなっている。特に自動車部材やハイパワーＬＥＤの放熱には、熱伝導率の高い金属やセラミックスからなる構成部材が現在用いられている。しかし、軽量化、加工性や形状の自由度を高めるために、高い熱伝導性、靭性を有した樹脂材料が求められている。

樹脂に熱伝導性を付与させる方法として、黒鉛等の高熱伝導性フィラーを添加させる方法が開示されている。

特許文献１には、特定の性状、粒子径、アスペクト比を有する黒鉛粒子を樹脂に添加することで熱伝導性に優れた樹脂組成物について開示されているが、黒鉛を多量添加するために靭性が低下し、成形品の強度が不足する可能性が高い。

また、熱伝導率を向上させる技術として、黒鉛とナノサイズの炭素系フィラーを樹脂に充填することが検討されている。例えば、特許文献２では、熱可塑性エラストマーに扁平状の黒鉛とナノサイズのカーボンナノファイバーを分散させた樹脂組成物を、二軸押出し混練機を用いて紐状のストランドとし、続けてこれをロールでプレスすることにより高熱伝導率を有するシートを連続的に得る方法が示されている。この方法によるとロールによるプレスで黒鉛が配向し、層間にナノファイバーが分散することにより効率の高い熱伝導経路が形成され、高熱伝導率を達成しつつ、連続的に加工物が得られる。しかしながら、ロールによるプレスを前提としているため、得られる加工物の形状の自由度が極端に制限されてしまう問題があった。

それに対し、特許文献３では、鱗片状黒鉛とカーボンナノファイバーまたはカーボンナノチューブを用い、溶融混合時のせん断によるナノ材料の破壊をフッ素樹脂添加により防止し、溶融混練及び射出成形でも黒鉛の配向面の層間にナノ材料が分散、維持することにより高い熱伝導率を有する熱伝導性樹脂組成物が記載されている。しかし、非常に高価なカーボンナノファイバー等を使用しなければならず、汎用的に使用しにくいものであった。

一方、特許文献４では、ポリエステル樹脂に鱗片状黒鉛、膨張黒鉛、及びポリエステルエラストマーを添加することにより、柔軟性を付与し靭性を向上させている。しかし、滞留を引き起こす特殊な成形条件下において、ポリエステルエラストマーの滞留安定性が悪く、該成形条件下の成形品の靭性が低下する課題、および成形時に圧力が立ちにくく外観が悪化する課題が新たに見出された。

ＷＯ２０１５／１９０３２４号 特開２０１５－３６３８３号公報 特開２０１６－２０４５７０号公報 ＷＯ２０１８／１８１１４６号

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は靭性、熱伝導性に優れた、ポリエステルエラストマーを含まない熱伝導性樹脂組成物を提供することにある。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた。その結果、熱可塑性ポリエステル樹脂などの熱可塑性樹脂に、特定の大径の鱗片状黒鉛と特定の小径の鱗片状黒鉛とを特定の比率で混合することで、大径黒鉛の間に小径黒鉛が存在して熱伝導パスを良好に形成し熱伝導性を向上させ、目標とする熱伝導率を達成するために必要な黒鉛量を低下させ、黒鉛量に由来する靭性低下の課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は以下のものを提供する。

［１］ （Ａ）熱可塑性樹脂、（Ｂ）鱗片状黒鉛を含有し、ポリエステルエラストマーを含まない熱伝導性樹脂組成物であって、含有量は、前記（Ａ）熱可塑性樹脂が４５～６０質量部、前記（Ｂ）鱗片状黒鉛が４０～５５質量部（（Ａ）熱可塑性樹脂と（Ｂ）鱗片状黒鉛の合計が１００質量部）であり、前記（Ｂ）鱗片状黒鉛は、平均粒子径Ｄ５０が１５０～４００μｍである鱗片状黒鉛（Ｂ１）と平均粒子径Ｄ５０が１０～４０μｍである鱗片状黒鉛（Ｂ２）を含有し、その質量比率がＢ１：Ｂ２＝９４：６～６０：４０であり、該熱伝導性樹脂組成物から得られる成形品の面方向の熱伝導率が８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることを特徴とする、熱伝導性樹脂組成物。
［２］ 前記（Ａ）熱可塑性樹脂が、ポリエステル系樹脂である、［１］に記載の熱伝導性樹脂組成物。
［３］ 前記（Ａ）熱可塑性樹脂が、ポリエチレンテレフタレート及び／又はポリブチレンテレフタレートである、［１］に記載の熱伝導性樹脂組成物。
［４］ ［１］～［３］のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物からなる成形品。

本発明によれば、（Ａ）熱可塑性樹脂に、特定の性状、比率の鱗片状黒鉛（Ｂ１）と（Ｂ２）を特定量混合させることにより、靭性、熱伝導性に優れた樹脂組成物を得ることができる。また、良好な靭性の発現により、耐ヒートショック性にも優れ、樹脂組成物中の黒鉛量も低く抑えることで、樹脂組成物の流動性にも優れる。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の目的の範囲内において、適宜変更を加えて実施することができる。なお、説明が重複する箇所については、適宜説明を省略する場合があるが、発明の要旨を限定するものではない。

以下、（Ａ）熱可塑性樹脂、（Ｂ）鱗片状黒鉛、その他の成分、熱伝導性樹脂組成物の製造方法について順に説明する。（Ｂ）鱗片状黒鉛は、平均粒子径Ｄ５０が１５０～４００μｍである鱗片状黒鉛（Ｂ１）と平均粒子径Ｄ５０が１０～４０μｍである鱗片状黒鉛（Ｂ２）を含む。以下、前者を「鱗片状黒鉛（Ｂ１）」と、後者を「鱗片状黒鉛（Ｂ２）」と称する場合がある。

［（Ａ）熱可塑性樹脂］
本発明の熱伝導性樹脂成形体において、ベース成分（マトリックス成分）として用いられる（Ａ）熱可塑性樹脂としては、特に限定されるものではないが、代表的にはポリアリーレン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ポリエステル系樹脂等が挙げられる。特に、耐ヒートショック性から、寸法安定性の高いポリエステル系樹脂が望ましい。

このうち、ポリアリーレン系樹脂としては、具体的にはポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアリーレンオキシド系のポリ（２，６－ジメチル－１，４－フェニレン）エーテル（ＰＰＥ）などが挙げられる。ポリアリーレンオキシドには、ポリスチレン、耐衝撃ポリスチレンなどのスチレン系樹脂を添加することができる。中でも、耐熱性と耐薬品性およびコストの観点からＰＰＳがより好ましい。

また、ポリアミド系樹脂としては、アミノ酸、ラクタム、およびジアミンとジカルボン酸のいずれかを主たる原料として得られる樹脂である。具体的には、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド４６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド６１０、ポリアミド６９、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド９Ｔ、ポリアミドＭＸＤ６、ポリアミド６／６６コポリマー、ポリアミド６／６１０コポリマー、ポリアミド６／６Ｔコポリマー、ポリアミド６／６６／６１０コポリマー、ポリアミド６／１２コポリマー、ポリアミド６Ｔ／１２コポリマー、ポリアミド６Ｔ／６６コポリマー、ポリアミド６／６Ｉコポリマー、ポリアミド６６／６Ｉ／６コポリマー、ポリアミド６Ｔ／６Ｉコポリマー、ポリアミド６Ｔ／６Ｉ／６６コポリマー、ポリアミド６／６６／６１０／１２コポリマー、ポリアミド６Ｔ／Ｍ－５Ｔコポリマーなどが挙げられる。中でも、得られる樹脂成形体の耐薬品性、耐衝撃性および流動性のバランスがよいという観点から、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド１２およびこれらを主成分とする共重合体が好ましく、ポリアミド６およびポリアミド６を主成分とする共重合体がより好ましい。

さらに、ポリオレフィン系樹脂としては、具体的にはエチレン、プロピレン等のα－オレフィン類から生成する繰返し単位を主成分とするホモポリマーまたはコポリマーが挙げられ、例えばプロピレンのホモポリマー、エチレンのホモポリマー、さらにはエチレンと他のα－オレフィン（例えばプロピレン、ブテン－１など）を共重合させたブロックまたはランダムコポリマーが挙げられる。これらは、樹脂材料の特性に寄与する範囲で１種または２種以上で用いることができる。本発明に用いられるポリオレフィン系樹脂は、直鎖状、分岐状のいずれのものでもよい。上記ポリオレフィン系樹脂としてポリプロピレン系樹脂の場合、アイソタクティック、アタクティック、シンジオタクティックなどいずれのポリプロピレン系樹脂も使用することができる。上記ポリオレフィン系樹脂としてポリエチレン系樹脂の場合、ポリエチレンとしては、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＵＬＤＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷ－ＰＥ）などが挙げられる。

ポリエステル系樹脂としては、具体的にはポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリシクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリへキシレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレンナフタレート、ポリブチレンナフタレート、ポリエチレンイソフタレート／テレフタレート、ポリプロピレンイソフタレート／テレフタレート、ポリブチレンイソフタレート／テレフタレート、ポリエチレンテレフタレート／ナフタレート、ポリプロピレンテレフタレート／ナフタレート、ポリブチレンテレフタレート／ナフタレート、ポリブチレンテレフタレート／デカンジカルボキシレート、ポリエチレンテレフタレート／シクロヘキサンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート／サクシネート、ポリプロピレンテレフタレート／サクシネート、ポリブチレンテレフタレート／サクシネート、ポリエチレンテレフタレート／アジペート、ポリプロピレンテレフタレート／アジペート、ポリブチレンテレフタレート／アジペート、ポリエチレンテレフタレート／セバケート、ポリプロピレンテレフタレート／セバケート、ポリブチレンテレフタレート／セバケート、ポリエチレンテレフタレート／イソフタレート／アジペート、ポリプロピレンテレフタレート／イソフタレート／アジペート、ポリブチレンテレフタレート／イソフタレート／サクシネート、ポリブチレンテレフタレート／イソフタレート／アジペート、ポリブチレンテレフタレート／イソフタレート／セバケート、ビスフェノールＡ／テレフタル酸、ビスフェノールＡ／イソフタル酸、ビスフェノールＡ／テレフタル酸／イソフタル酸、などが挙げられる。中でも、耐熱性および耐ヒートショック性の観点から、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）が好ましく、特にポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が好ましい。

ポリエチレンテレフタレートの固有粘度（ＩＶ）は特に限定されないが、０．４～１．２ｄｌ／ｇであることが好ましく、０．５～１．１ｄｌ／ｇであることがより好ましい。ポリブチレンテレフタレートの固有粘度（ＩＶ）は特に限定されないが、０．６～１．０ｄｌ／ｇであることが好ましく、０．７～０．９ｄｌ／ｇであることがより好ましい。固有粘度（ＩＶ）は、０．１ｇの樹脂をフェノール／テトラクロロエタン（質量比６／４）の混合溶媒２５ｍｌに溶解し、ウベローデ粘度管を用いて３０℃で測定したものである（単位：ｄｌ／ｇ）。固有粘度が上記の範囲にあることで、靭性が良好になる。

本発明の熱伝導性樹脂組成物は、ホットランナー等熱劣化を著しく促進する成形で得られる成形品の靭性が低下し、さらには外観が悪化する原因となるポリエステルエラストマーは含まないのが好ましい態様である。また、本発明の熱伝導性樹脂組成物は、（Ａ）熱可塑性樹脂として、ポリエステルエラストマーを含まないポリエステル系樹脂のみを用いることが好ましく、その他の樹脂成分は含まないことが好ましい態様である。

（Ａ）熱可塑性樹脂の含有量は、熱伝導性樹脂組成物中の（Ａ）熱可塑性樹脂と（Ｂ）鱗片状黒鉛の合計を１００質量部とした場合に、４５～６０質量部で、好ましくは４７～５８質量部、より好ましくは４８～５７質量部である。本発明の熱伝導性樹脂組成物においては、原料成分の添加量（添加比率）がそのまま、熱伝導性樹脂組成物中の含有量（含有比率）となる。

［（Ｂ）鱗片状黒鉛］
本発明において、熱伝導性樹脂組成物に好ましく配合される（Ｂ）鱗片状黒鉛は、特に限定されず、種々の黒鉛を使用することができ、天然の黒鉛、人工的に作製された鱗片状黒鉛のいずれを使用しても良い。これらの鱗片状黒鉛は、乾燥、焼成、粉砕および／または分級したもののいずれであっても良い。粉砕処理は特に制限されず、例えばロッドミル、ボールミル、ジェットミルなどの従来公知の装置を用いて行うことができる。膨張性黒鉛は他の黒鉛と比較して高い熱伝導率を得ることができるが、脆く、靭性の低下が起きやすい。また、膨張性黒鉛はかさ比重が低く、製造時に食い込み不良が起きやすい。そのため、ハンドリング性からも鱗片状黒鉛がより好ましい。

中でも、本発明者らは、鱗片状黒鉛の種類とその平均粒子径、およびその添加比率を鋭意検討することにより、より少ない添加量で最大の熱伝導率を得ることができる組み合わせがあることを見出し、本発明に至ったのである。鱗片状黒鉛（Ｂ１）と鱗片状黒鉛（Ｂ２）の比率が特定の範囲であり、かつそれぞれの平均粒子径が特定の範囲にある場合に、熱伝導性、靭性、耐ヒートショック性など各種性能のバランスが非常に良い、熱伝導性樹脂組成物を得ることができる。

鱗片状黒鉛（Ｂ１）は、平均粒子径Ｄ５０が１５０～４００μｍである。鱗片状黒鉛（Ｂ１）の平均粒子径Ｄ５０は、好ましくは１８０～３７０μｍであり、より好ましくは２５０～３５０μｍである。平均粒子径Ｄ５０が１５０μｍ未満である場合、樹脂組成物の熱伝導性が低下する、もしくは添加量を多くしなければならなくなる。また、粒子径は大きい程、熱伝導率は向上する傾向にあるが、４００μｍを超える場合、樹脂組成物の強度、流動性が低下したり、樹脂中への分散がうまくいかず逆に熱伝導性を低下させる要因となりうる。平均粒子径Ｄ５０は、レーザー散乱式粒度測定機で体積分布を測定し、測定される体積分布５０％の粒径を平均粒子径Ｄ５０としている。

鱗片状黒鉛（Ｂ２）は、平均粒子径Ｄ５０が１０～４０μｍである。鱗片状黒鉛（Ｂ２）の平均粒子径Ｄ５０は、好ましくは１５～３５μｍであり、より好ましくは１８～３２μｍである。鱗片状黒鉛（Ｂ２）の平均粒子径Ｄ５０を上記の範囲にすることで、鱗片状黒鉛（Ｂ１）との組み合わせで、目標とする高い熱伝導率を達成することができる。平均粒子径Ｄ５０の測定法は、上記の通りである。

（Ｂ）鱗片状黒鉛は、鱗片状黒鉛（Ｂ１）と鱗片状黒鉛（Ｂ２）を併用して用いることで、最大の熱伝導率を得られる。鱗片状黒鉛（Ｂ１）と鱗片状黒鉛（Ｂ２）の質量比率（Ｂ１：Ｂ２）は、９４：６～６０：４０であり、９４：６～７０：３０が好ましく、９２：８～７５：２５がより好ましい。鱗片状黒鉛（Ｂ２）の含有量が全体の４０質量％より多くなると、樹脂組成物の熱伝導性、耐ヒートショック性が著しく低下するため好ましくない。

本発明の（Ｂ）鱗片状黒鉛の含有量は、熱伝導性樹脂組成物中の（Ａ）熱可塑性樹脂と（Ｂ）鱗片状黒鉛の合計を１００質量部とした場合に、４０～５５質量部で、好ましくは４２～５３質量部、より好ましくは４３～５２質量部である。上述の特定の平均粒子径Ｄ５０の鱗片状黒鉛を特定の比率で用いたとしても、（Ｂ）鱗片状黒鉛の添加量自体が少ない場合は熱伝導率が低くなってしまい、逆に５５質量部を超える場合は製造時のハンドリング性が著しく悪く、樹脂組成物の流動性、靭性等も大きく低下するため、好ましくない。

本発明の熱伝導性樹脂組成物は、その効果を損なわない範囲で、熱可塑性樹脂（Ａ）、鱗片状黒鉛（Ｂ）とともに、（Ｂ）鱗片状黒鉛以外の熱伝導性フィラー、熱伝導性フィラー以外の充填剤よりなる群から選ばれる少なくとも１種を含むことができる。（Ｂ）鱗片状黒鉛以外の熱伝導性フィラー及び充填剤の形状については、特に限定されず、例えば鱗片状、繊維状、フレーク状、板状、球状、粒子状、微粒子状、ナノ粒子、凝集粒子状、チューブ状、ナノチューブ状、ワイヤ状、ロッド状、不定形、ラグビーボール状、六面体状、大粒子と微小粒子とが複合化した複合粒子状、液体等種々の形状が挙げられる。（Ｂ）鱗片状黒鉛以外の熱伝導性フィラーとしては、具体的には、アルミニウム、ニッケル等の金属フィラー、液相線温度３００℃以上、かつ固相線温度１５０℃以上２５０℃以下の低融点合金、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ケイ素、酸化ベリリウム、酸化銅、亜酸化銅等の金属酸化物、窒化アルミニウム、窒化ケイ素等の金属窒化物、炭化ケイ素等の金属炭化物、炭酸マグネシウムなどの金属炭酸塩、ダイヤモンド等の絶縁性炭素材料、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物、アルミナ、窒化ホウ素、ガラス繊維、炭素繊維、チタン酸カリウムウイスカー、窒化珪素繊維、カーボンナノチューブ、タルク、ウォラストナイトが挙げられ、これらの１種又は２種以上を使用できる。添加量としては特に限定されないが、添加量が増加するにつれて、熱伝導性を向上させることができる。上記（Ｂ）鱗片状黒鉛以外の熱伝導性フィラーは天然物であってもよいし、合成されたものであってもよい。天然物の場合、産地等には特に限定はなく、適宜選択することができる。

本発明の樹脂組成物には、前記の熱伝導性フィラー以外にも、その目的に応じて公知の充填剤を広く使用することができる。熱伝導性フィラー以外の充填剤としては、例えばケイソウ土粉、塩基性ケイ酸マグネシウム、焼成クレイ、微粉末シリカ、石英粉末、結晶シリカ、カオリン、三酸化アンチモン、微粉末マイカ、二硫化モリブデン、ロックウール、セラミック繊維、アスベスト等の無機質繊維、及び、ガラス繊維、ガラスパウダー、ガラスクロス、溶融シリカ等のガラス製充填剤が挙げられる。これら充填剤を用いることで、例えば熱伝導性、機械強度、または耐摩耗性など樹脂組成物を応用する上で好ましい特性を向上させることが可能となる。さらに必要に応じて紙、パルプ、木材、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ボロン繊維等の合成繊維、ポリオレフィン粉末等の樹脂粉末、等の有機充填剤を併用して配合することができる。

本発明に用いる熱伝導性フィラー及び熱伝導性フィラー以外の充填剤は、樹脂とフィラーとの界面の接着性を高めたり、作業性を容易にしたりするため、シラン処理剤やステアリン酸やアクリル系モノマー等の各種表面処理剤で表面処理がなされたものであってもよい。表面処理剤としては特に限定されず、例えばシランカップリング剤、チタネートカップリング剤等従来公知のものを使用することができる。中でも、エポキシシラン等のエポキシ基含有シランカップリング剤、及び、アミノシラン等のアミノ基含有シランカップリング剤、ポリオキシエチレンシラン等が樹脂の物性を低下させることが少ないため好ましい。フィラーの表面処理方法としては特に限定されず、通常の処理方法を利用できる。

本発明における（Ｂ）鱗片状黒鉛は、（Ｂ）鱗片状黒鉛と、（Ｂ）鱗片状黒鉛以外の熱伝導性フィラー及び熱伝導性フィラー以外の充填剤の合計を１００質量％としたとき、８０質量％以上占めることが好ましく、９０質量％以上を占めることがより好ましく、９５質量％以上を占めることがさらに好ましく、１００質量％でも良い。
［その他の成分］

本発明の熱伝導性樹脂組成物は、さらにその目的に応じて、酸化防止剤、耐熱安定剤、紫外線吸収剤、帯電防止剤、染料、顔料、潤滑剤、可塑剤、離型剤、結晶化促進剤、結晶核剤、エポキシ化合物等の種々の添加剤を含んでいてもよい。

本発明における熱伝導性樹脂組成物は、（Ａ）熱可塑性樹脂、（Ｂ）鱗片状黒鉛の合計で８０質量％以上占めることが好ましく、９０質量％以上を占めることがより好ましく、９５質量％以上を占めることがさらに好ましい。

本発明の熱伝導性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂（Ａ）、鱗片状黒鉛（Ｂ）、その他成分の溶融混練によって製造される。一般的に、溶融混練や成形加工の際に黒鉛は破砕される傾向にあるため、溶融混練前の黒鉛の体積平均粒子径が大きい程、溶融混練や成形加工後の鱗片状黒鉛の体積平均粒子径は大きく保持され、熱伝導率や成形加工性が向上する。溶融混練時は、（Ｂ）鱗片状黒鉛はホッパーから樹脂とともに添加し混練する場合が一般的であるが、上記の通り破砕を可能な限り抑制し良好な熱伝導率を保持するため、特に鱗片状黒鉛（Ｂ１）は、溶融混練時の工程後半に、サイドフィードで添加することが好ましい。

本発明でいう「面方向の熱伝導率」とは、成形体を作製する際に溶融樹脂が流動する方向に対する熱伝導率のことを示す。本発明の熱伝導性樹脂組成物の面方向の熱伝導率は８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であり、好ましくは、８．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上である。上限値は特に限定されず、高ければ高い程よいが、用いる材料から１１Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、より好ましくは１０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下と考えられる。

本発明の熱伝導性樹脂組成物は、靭性に優れている。実施例に記載の方法により、本発明の熱伝導性樹脂組成物を射出成形して得た成形品は、曲げ強度６０ＭＰａ以上、曲げたわみ率０．７％以上の両方を満たす。これら物性を満たすことから、靭性に優れていると判断できる。

以下に、実施例を挙げて本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。

＜実施例１～７、及び比較例１～１０＞
実施例１～７、及び比較例１～１０において、熱伝導性樹脂組成物の成分として、以下の材料を用いた。

〔Ａ；熱可塑性樹脂〕
Ａ－１：ポリエチレンテレフタレート（東洋紡(株)製 ＩＶ＝０．６３ｄｌ／ｇ）
Ａ－２：ポリエチレンテレフタレート（東洋紡(株)製 ＩＶ＝１．１０ｄｌ／ｇ）
Ａ－３：ポリブチレンテレフタレート（東洋紡(株)製 ＩＶ＝０．８３ｄｌ／ｇ）

〔Ｂ；鱗片状黒鉛〕
Ｂ１－１：鱗片状黒鉛 日本黒鉛工業（株）製 （平均粒子径Ｄ５０：２００μｍ）
Ｂ１－２：鱗片状黒鉛 日本黒鉛工業（株）製 （平均粒子径Ｄ５０：３００μｍ）
Ｂ１－３：鱗片状黒鉛 日本黒鉛工業（株）製 （平均粒子径Ｄ５０：６００μｍ）
Ｂ２－１：鱗片状黒鉛 日本黒鉛工業（株）製 （平均粒子径Ｄ５０：２０μｍ）
Ｂ２－２：鱗片状黒鉛 （株）中越黒鉛工業所製 ＢＦ－３０ＡＫ（平均粒子径Ｄ５０：３０μｍ）
鱗片状黒鉛は、いずれも固定炭素濃度９６％のものを使用した。また、上記の平均粒子径Ｄ５０とは、１００ｍｌビーカーにヘキサメタリン酸ナトリウム２０質量％水溶液に黒鉛サンプルを投入したあと、超音波分散機で３０分間分散し、それをレーザー散乱式粒度測定機（ＭＩＣＲＯＴＲＡＣ ＨＲＡ（日機装（株））９３２０－Ｘ１００のチェンバー内に入れ、測定時間１２０秒にて体積分布を測定し、測定される体積分布５０％の粒径を平均粒子径Ｄ５０とした。

〔ポリエステルエラストマー〕
Ｃ－１：ポリエステルエラストマー（東洋紡（株）製 ペルプレンＰ－７０Ｂ）

〔その他の添加剤〕
酸化防止剤：ＩＲＧＡＮＯＸ１０１０ ＢＡＳＦ社製
離型剤：ＬＩＣＯＷＡＸ－ＯＰ クラリアント社製
結晶化促進剤：ＫＲＭ４００４ 三洋化成工業（株）製

表１、２に示す成分を、表１、２に示す含量（質量部）の比率でドライブレンドし、二軸押出機（（株）日本製鋼所製ＴＥＸ－３０）を用いて、シリンダー温度２７０℃、吐出量１０ｋｇ／ｈｒ、スクリュー回転数１５０ｒｐｍの条件で溶融混練して熱伝導性樹脂組成物のペレットを作製した。得られたペレットを用いて試験片を作製し、熱伝導性樹脂組成物の熱伝導率（面方向）、靭性を測定、および外観の確認をした。実施例１～７の熱伝導性樹脂組成物の測定結果を表１に記す。
また、比較例１～１０の熱伝導性樹脂組成物の熱伝導率（面方向）、靭性の測定結果、および外観の確認結果を同様に表２に記す。なお、熱伝導性樹脂組成物の各物性は以下の方法に従い測定した。

＜熱伝導率＞
東芝機械（株）製の射出成形機を用い、シリンダー温度２８０℃、金型温度１４０℃の設定にて、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１ｍｍ（厚み）の形状の平板を射出成形により成形したのち、その中央部を２５ｍｍ×２５ｍｍ角に切削し、アルパック理工社製ＴＣ－７０００Ｈを用いて、レーザーフラッシュ法にて、面方向（樹脂の流れ方向）の熱拡散係数、比熱容量を測定した。その数値と別途同じ成形品にて測定した比重を用いて、熱伝導率を計算により求めた。

＜靭性（曲げ強度、曲げたわみ率）＞
ＩＳＯ－１７８に準じて測定した。試験片は、シリンダー温度２８０℃、金型温度１４０℃の条件で射出成形した。曲げ強度６０ＭＰａ以上、曲げたわみ率０．７％以上の両方を満たすと、靭性が優れていると判断した。

＜外観＞
東芝機械（株）製の射出成形機を用い、シリンダー温度２８０℃、金型温度１４０℃の設定にて、１０分間滞留させたのちに、１００ｍｍ×１００ｍｍ×１ｍｍ（厚み）の形状の平板を射出成形により成形し、その外観を、目視により観察した。
○：表面にツヤ感があり、外観不良が全くなく、良好
×：成形体全体にツヤ感がなく、外観不良が発生している

表１、表２より明らかなように、本発明の実施例１～７の熱伝導性樹脂組成物は、熱可塑性樹脂に特定の粒径の黒鉛を特定の範囲の比率になるように混合したことで熱伝導率、靭性のバランスが取れているのに対し、比較例１～１０では、熱伝導率、靭性、外観のいずれかが低くなってしまっている。

本発明によれば、靭性、熱伝導性に優れた樹脂組成物を得ることができるため、発熱が課題となる用途に好適に用いることができるほか、金属等の代替とすることで軽量化、形状の自由度向上、かつ容易に成形体を得ることができるようになるため、産業界に寄与すること大である。

Claims (4)

1. （Ａ）熱可塑性樹脂、（Ｂ）鱗片状黒鉛を含有し、ポリエステルエラストマーを含まない熱伝導性樹脂組成物であって、含有量は、前記（Ａ）熱可塑性樹脂が４５～６０質量部、前記（Ｂ）鱗片状黒鉛が４０～５５質量部（（Ａ）熱可塑性樹脂と（Ｂ）鱗片状黒鉛の合計が１００質量部）であり、前記（Ｂ）鱗片状黒鉛は、平均粒子径Ｄ５０が２５０～４００μｍである鱗片状黒鉛（Ｂ１）と平均粒子径Ｄ５０が１０～４０μｍである鱗片状黒鉛（Ｂ２）を含有し、その質量比率がＢ１：Ｂ２＝９４：６～６０：４０であり、該熱伝導性樹脂組成物から得られる成形品の面方向の熱伝導率が８Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であることを特徴とする、熱伝導性樹脂組成物。
2. 前記（Ａ）熱可塑性樹脂が、ポリエステル系樹脂である、請求項１に記載の熱伝導性樹脂組成物。
3. 前記（Ａ）熱可塑性樹脂が、ポリエチレンテレフタレート及び／又はポリブチレンテレフタレートである、請求項１に記載の熱伝導性樹脂組成物。
4. 請求項１～３のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物からなる成形品。