JP2009263640A - 熱伝導性樹脂組成物及びその用途 - Google Patents

Abstract

【課題】電気・電子部品として好適な電気絶縁性を維持しつつ、良好な熱伝導性を発現し、且つ該熱伝導性の異方性が小さい成形体を与える熱伝導性樹脂組成物及び該熱伝導性樹脂組成物を用いてなる成形体を提供する。
【解決手段】以下の成分（Ａ）〜（Ｃ）を含み、前記成分（Ｂ）の含有重量が前記成分（Ｃ）の含有重量よりも多く、２３℃における体積固有抵抗が１×１０^１０Ωｍ以上である熱伝導性樹脂組成物の提供。
（Ａ）熱可塑性樹脂、
（Ｂ）アルミナ微粒子
（Ｃ）電気絶縁性材料を含む板状フィラー
前記板状フィラーはタルクであることが好ましい。本発明の熱伝導性樹脂組成物から得られる成形体は、溶融成形に係るＭＤ方向の熱伝導率がＴＤ方向の熱伝導率に比して、２以下という熱伝導性の異方性を十分緩和されたものとなる。
【選択図】なし

Description

本発明は、熱伝導性に優れた成形体を与える熱伝導性樹脂組成物及び該熱伝導性樹脂組成物を成形してなる成形体に関する。

近年、電気・電子部品の分野では、その小型化、高性能化にともない、当該部品内での発熱が懸念されている。かかる発熱に対する放熱対策が不十分であると、熱の蓄積による電気・電子部品の性能低下が生じることになる。したがって、このような部品に使用される部材には、高い熱伝導性（高熱伝導性）を有することが重要視されている。
これまで、高熱伝導性を必要とする部材には、主として金属材料が用いられてきたが、電気・電子部品の小型化に適合するうえで金属材料は、軽量性や成形加工性の面で難があり、樹脂材料への代替が進みつつある。
しかしながら、樹脂材料は一般に熱伝導性が低く、樹脂材料自体の高熱伝導化は困難である。このため、通常は樹脂材料に高熱伝導材料（銅、アルミニウム、酸化アルミニウムなど）の材質からなるフィラーを高充填することによって、高熱伝導化された樹脂組成物が、電気・電子部品の製造用部材（成形体）として検討されている（例えば特許文献１、２、３参照）。

特開昭６２−１００５７７号公報 特開平４−１７８４２１号公報 特開平５−８６２４６号公報

ところで、電気・電子部品に使用されるような、比較的形状が複雑な成形体では、一般に溶融成形により成形体の製造（成形）が行われる。しかしながら、前記特許文献１〜３で開示されているような樹脂組成物を用いると、得られる成形体の熱伝導性に異方性が発生し易い傾向があり、このような成形体を電気・電子部品の部材に適用すると、当該部品の放熱が不十分となり易い。また、適用されているフィラーの材質によっては、成形体に導電性を付与することになり、電気・電子部品における絶縁性部材に適用するのは困難となることがあった。
そこで本発明の目的は、電気・電子用部品として好適な電気絶縁性を有しつつ、良好な熱伝導性を発現し、且つ熱伝導性の異方性が小さい成形体を与える熱伝導性樹脂組成物及び該熱伝導性樹脂組成物を用いてなる成形体を提供することにある。

本発明者らは、前記課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の＜１＞〜＜１２＞の熱伝導性樹脂組成物、＜１３＞〜＜１６＞の成形体を提供するものである。
＜１＞以下の成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び成分（Ｃ）を含み、
前記成分（Ｂ）の含有重量が前記成分（Ｃ）の含有重量よりも多く、
体積固有抵抗が１×１０^１０Ωｍ以上である熱伝導性樹脂組成物；
（Ａ）熱可塑性樹脂
（Ｂ）アルミナ微粒子
（Ｃ）電気絶縁性材料を含む板状フィラー
＜２＞前記成分（Ａ）１００質量部に対して、前記成分（Ｂ）及び前記成分（Ｃ）の合計が１５０質量部以上である、＜１＞の熱伝導性樹脂組成物；
＜３＞前記成分（Ｂ）が、ＢＥＴ比表面積１．０〜５．０ｍ^２／ｇのアルミナ微粒子である、＜１＞又は＜２＞の熱伝導性樹脂組成物；
＜４＞前記成分（Ｂ）が、レーザー回折散乱により求められる粒径分布が二峰性のアルミナ微粒子である、＜１＞〜＜３＞のいずれかの熱伝導性樹脂組成物；
＜５＞前記成分（Ｂ）が、レーザー回折散乱により求められる粒径分布が、
体積平均粒径１〜５μｍの範囲内と、
体積平均粒径０．１〜１μｍの範囲内と、
にそれぞれ極大値を有する二峰性のアルミナ微粒子である、＜１＞〜＜３＞のいずれかの熱伝導性樹脂組成物；
＜６＞前記成分（Ｃ）が、ＢＥＴ比表面積１．０〜５．０ｍ^２／ｇのタルクである、＜１＞〜＜４＞のいずれかの熱伝導性樹脂組成物；
＜７＞前記タルクの平均粒径が１５μｍ以上である、＜６＞の熱伝導性樹脂組成物；
＜８＞さらに、成分（Ｄ）ガラス繊維を含む、＜１＞〜＜７＞のいずれかの熱伝導性樹脂組成物；
＜９＞前記成分（Ａ）１００質量部に対して、
前記成分（Ｂ）、前記成分（Ｃ）及び前記成分（Ｄ）の合計質量が１５０質量部以上である、＜８＞の熱伝導性樹脂組成物；
＜１０＞前記成分（Ａ）が、液晶ポリエステルである、＜１＞〜＜９＞のいずれかの熱伝導性樹脂組成物；
＜１１＞前記液晶ポリエステルの流動開始温度が２８０℃以上である、＜１０＞の熱伝導性樹脂組成物；
＜１２＞前記液晶ポリエステルが、
パラヒドロキシ安息香酸及び／又は２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸の芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する構造単位と、
ヒドロキノンに由来する構造単位及び／又は４，４’−ジヒドロキシビフェニルの芳香族ジオールに由来する構造単位と、
テレフタル酸、イソフタル酸及び２，６−ナフタレンジカルボン酸からなる群より選ばれる少なくとも１つの芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位と、
を含み、
芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する構造単位の合計が、全構造単位の合計に対して３０〜８０モル％であり、
芳香族ジオールに由来する構造単位の合計が、全構造単位の合計に対して１０〜３５モル％であり、
芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位の合計が、全構造単位の合計に対して１０〜３５モル％である、＜１０＞又は＜１２＞の熱伝導性樹脂組成物；
＜１３＞＜１＞〜＜１２＞のいずれかの熱伝導性樹脂組成物を溶融成形してなる成形体；
＜１４＞ＭＤ方向の熱伝導率が、ＴＤ方向の熱伝導率に対し、２．０倍以下である、＜１３＞の成形体；
＜１５＞電気・電子部品として使用される、＜１３＞又は＜１４＞の成形体；
＜１６＞前記電気・電子部品が、電子素子の封止材、インシュレータ、表示装置用反射板、電子素子収納用の筐体及び表面実装部品からなる群より選ばれる部品である、＜１５＞の成形体；

本発明の熱伝導性樹脂組成物によれば、電気・電子部品の製造用部材として好適な電気絶縁性を有しつつ、良好な熱伝導性を発現し、且つその熱伝導性の異方性が小さい成形体を得ることができる。そして、このような成形体は電気・電子部品、特に電気絶縁性を必要とする電気・電子部品に好適であることから、産業上極めて有用である。

二峰性の粒径分布の概要を表す模式図である。 肩ピークのある二峰性の粒径分布の概要を表す模式図である。 板状フィラー１個のアスペクト比（Ｄ／Ｔ）を模式的に表す斜視図である。

本発明の熱伝導性樹脂組成物は、以下の成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び成分（Ｃ）を含み、前記成分（Ｂ）の含有重量が前記成分（Ｃ）の含有重量よりも多く、体積固有抵抗が１×１０^１０Ωｍ以上であることを特徴とする。なお、ここでいう体積固有抵抗とは、熱伝導性樹脂組成物から得られる成形体を、測定温度２３℃程度で体積固有抵抗測定を行って求められるものである。
（Ａ）熱可塑性樹脂
（Ｂ）アルミナ微粒子
（Ｃ）電気絶縁性材料を含む板状フィラー
以下、各成分の詳細、これらの成分を含む熱伝導性樹脂組成物及び該熱伝導性樹脂組成物を用いた成形体に関し、順次説明する。

＜成分（Ｂ）アルミナ微粒子＞
まず、成分（Ｂ）アルミナ微粒子について説明する。
該アルミナ微粒子としては、αアルミナからなる微粒子が好ましく、特に、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）の含量が９５質量％以上であり、体積平均粒径が０．１〜５０μｍであるものが、成分（Ｂ）として特に好適である。酸化アルミニウムの含量は高い方が電気絶縁性や熱伝導性の面から有利であり、９９質量％以上であると好ましく、９９．５質量％以上であるとさらに好ましい。また、該アルミナ微粒子の体積平均粒径は、０．１〜３０μｍであると好ましく、０．１〜２０μｍであるとさらに好ましく、０．１〜１０μｍであると特に好ましい。なお、ここでいうアルミナ微粒子の体積平均粒径は、マイクロトラック粒度分析計（本発明では、日機装（株）製ＨＲＡを使用する）を用いて測定されたものであり、アルミナ微粒子を２重量％ヘキサメタリン酸ナトリウム水溶液に入れ、超音波洗浄装置を用いて十分分散した後、レーザー光線を照射し、その回折（散乱）を測定（レーザー回折散乱による粒径分布測定）して求めたものである。

前記アルミナ微粒子は、上述の酸化アルミニウム含量を満足するものであれば、その形状としては、球状、多面体状又は破砕粒子状のいずれでもよい。ただし、成分（Ｂ）としては、ＢＥＴ比表面積１．０〜５．０ｍ^２／ｇのアルミナ微粒子であると好ましく、比較的比表面積が大きくなり易いという点で、アルミナ微粒子の形状は破砕粒子状のものが特に好ましい。アルミナ微粒子のＢＥＴ比表面積が、１．０〜５．０ｍ^２／ｇの範囲であると、本発明の熱伝導性樹脂組成物を溶融成形して成形体を得る際に、成形に使用する金型を著しく破損しないという点と、得られる成形体がより熱伝導性に優れるという点と、で有利である。このように金型破損をより低減でき、より高熱伝導性の成形体が得られることから、ＢＥＴ比表面積１．０〜３．０ｍ^２／ｇの範囲のアルミナ微粒子がより好ましく、ＢＥＴ比表面積１．０〜２．５ｍ^２／ｇの範囲のアルミナ微粒子が特に好ましい。このような、アルミナ微粒子を得るには、後述するような市販のアルミナ微粒子の中から、ＢＥＴ比表面積が１．０〜５．０ｍ^２／ｇであるものを選択してもよいし、適当な体積平均粒径（例えば、体積平均粒径４０〜７０μｍ程度）のアルミナ粒子を準備し、かかるアルミナ粒子を、各種公知の手段により破砕して、その比表面積を向上させることで、ＢＥＴ比表面積が上述の範囲になるようにして、アルミナ微粒子を製造してもよい。破砕手段としては、例えばジェットミル、ミクロンミル、ボールミル、振動ミル、メディアミルなどの粉砕機を用いる方法が挙げられる。
なお、アルミナ微粒子のＢＥＴ比表面積を測定する方法としては、本発明では、次のような窒素吸着法を用いる。まず、アルミナ微粒子を１２０℃、８時間で真空脱気処理を行った後、定容法を用いて窒素による吸着等温線を測定する。この吸着等温線を用いることで、ＢＥＴ一点法により比表面積が算出される。本発明では、日本ＢＥＬ（株）製ＢＥＬＳＯＲＰ−ｍｉｎｉを使用している。

アルミナ微粒子としては市場から容易に入手できるもの（市販アルミナ微粒子）を用いることもできる。そのような市販アルミナ微粒子としては、例えば、住友化学（株）のアルミナ微粒子、昭和電工（株）のアルミナ微粒子、日本軽金属（株）製のアルミナ微粒子などが挙げられる。これらの市販アルミナ微粒子の中から、ＢＥＴ比表面積が１．０〜５．０ｍ^２／ｇのものを、好ましくはＢＥＴ比表面積が１．０〜３．０ｍ^２／ｇであり、体積平均粒径が０．１〜５μｍのものを選択することができる。

また、成分（Ｂ）のアルミナ微粒子としては、レーザー回折散乱により粒径分布を求めたとき、この粒径分布が二峰性であると好ましく、上述の好適な体積平均粒径を満足するうえでは、体積平均粒径１〜５μｍの範囲内と、体積平均粒径０．１〜１μｍの範囲内と、にそれぞれ極大値を有する二峰性の粒度分布のアルミナ微粒子であると、さらに好ましい。このような二峰性の粒径分布を有するアルミナ微粒子を成分（Ｂ）として用いると、本発明の熱伝導性樹脂組成物から成形体を得たとき、該成形体中に該アルミナ微粒子をより高充填できるため、より熱伝導性に優れた成形体を得ることができる。
ここで図を参照して、この「二峰性」を簡単に説明しておく。図１及び図２は、レーザー回折散乱測定により求められる二峰性の粒径分布の概要を表す模式図である。当該模式図では、横軸が粒径を、縦軸がその粒径における強度を表し、横軸は右にいくほど粒径が大であることを表す。図１は典型的な二峰性の粒径分布を示しており、当該粒径分布には２つの極大値（第１の極大値、第２の極大値）が存在する。また、図２に示すように、第２の極大値を持つピークに対して、第１の極大値が肩ピークのようにして現れるような粒径分布の場合も、二峰性の粒径分布とする。そして、これらの二峰性の粒径分布において、第１の極大値が０．１〜１μｍの範囲内にあり、第２の極大値が１〜５μｍの範囲内にあるアルミナ微粒子が本発明に使用する成分（Ｂ）として特に好適である。

＜成分（Ｃ）板状フィラー＞

成分（Ｃ）は板状フィラーであり、該板状フィラーとはアスペクト比が５以上であるフィラーをいう。このアスペクト比とは、フィラー研究会編，「フィラー活用辞典」の第１０〜１６頁及び第２３〜３０頁に記載されているとおりであり、板状フィラー１個をみたとき、その平面部の平均直径（Ｄ）と平均厚さ（Ｔ）との比（Ｄ／Ｔ）で求められるものである。本発明では、たとえば１００個以上の板状フィラーの各々のＤ／Ｔを求め、それらを平均化することで求められるアスペクト比を指す。図３は、板状フィラー１個を模式的に表す斜視図を示す。板状フィラーの平面部における平均直径Ｄと、その厚みＴは、本図に示すとおりである（ただし、図３の寸法は見易さのために任意にしている）。このアスペクト比は１５以上の板状フィラーであると、本発明の成分（Ｃ）には特に好適である。また、成分（Ｃ）に使用する板状フィラーは、得られる成形体の電気絶縁性を確保する点で、電気絶縁性材料を含むものが使用される。特に、電気絶縁性材料からなる板状フィラーが成分（Ｃ）として好適である。

成分（Ｃ）に用いられる板状フィラーのレーザー回折法によって求められる体積平均粒子径は１５μｍ以上であると好ましく、１５〜５０μｍの範囲であるとより好ましく、１５〜３０μｍであるとさらに好ましい。体積平均粒子径が小さすぎると、板状フィラーが成分（Ａ）熱可塑性樹脂と混合し難くなる傾向があり、熱可塑性樹脂組成物の製造自体が困難となったり、得られる成形体中で板状フィラーが不均一に存在するようになって、熱伝導性が悪化したり、するおそれがある。一方、体積平均粒子径が大きすぎると、得られる成形体の機械特性が低下し易い傾向がある。なお、ここでいう板状フィラーの体積平均粒径とは、マイクロトラック粒度分析計（本発明では、日機装株式会社製ＳＲＡを使用した。）を用いて測定されるものであり、具体的には、板状フィラーをエタノールに入れて、超音波洗浄装置により分散した後、レーザー光線を照射し、その回折（散乱）を測定して求められるものである。

板状フィラーとしては、上述のようなアスペクト比の範囲を満たし、電気絶縁材料を含むものである。このような板状フィラーとしては、例えば、カオリナイト；タルク；マイカ、絹雲母（セリサイト）、白雲母（マスコバイト）、金雲母（フロゴパイト）などの雲母類；クロライト、モンモリロナイト、ハロサイトなどの層状粘土鉱物；ガラスフレーク；などが挙げられる。板状フィラー自身の電気絶縁性と、板状フィラー自身の熱伝導性の点からは、タルクが成分（Ｃ）として好ましい。また、タルクは安価であるという利点もある。

タルクは、一般に天然に産出された鉱石を粗粉砕した後、微粉砕し、分級して得られるものである。粗粉砕に用いられる装置としては、例えば、ジョークラッシャー、ハンマークラッシャー、ロールクラッシャーなどが挙げられ、微粉砕に用いられる装置としては、例えば、ジェットミルやスクリーンミル、ローラーミル、振動ミル等が挙げられ、分級に用いられる装置としては、例えば、サイクロンエアセパレーター、ミクロセパレーター、シャープカットセパレーターなどが挙げられる。

成分（Ｃ）の板状フィラーとしては、そのＢＥＴ比表面積が１．０〜５．０ｍ^２／ｇのものであると好ましく、ＢＥＴ比表面積が１．５〜４．０ｍ^２／ｇであるとより好ましく、ＢＥＴ比表面積２．０〜３．０ｍ^２／ｇであると特に好ましい。使用する板状フィラーのＢＥＴ比表面積がこの範囲であると、板状フィラーと成分（Ａ）熱可塑性樹脂との混合がより容易になり、結果として本発明の熱伝導性樹脂組成物の製造をより容易にする。さらに成分（Ｂ）アルミナ微粒子と成分（Ｃ）板状フィラーとの成形体中での接触確率が高くなるためか、成形体の熱伝導性の異方性がより緩和されるという効果もある。なお、板状フィラーのＢＥＴ比表面積を求めるには、上述のアルミナ微粒子のＢＥＴ比表面積を求める測定手段と同じようにして求めればよい。上述のように、板状フィラーとしてはタルクが好ましいので、ＢＥＴ比表面積１．０〜５．０ｍ^２／ｇのタルクが成分（Ｃ）として特に好ましい。

好適なＢＥＴ比表面積を示すタルクとしては、例えば日本タルク（株）製のタルク、浅田製粉（株）製のタルクといった市販のタルクから、ＢＥＴ比表面積が１．０〜５．０ｍ^２／ｇのタルクを、好ましくはＢＥＴ比表面積が１．０〜５．０ｍ^２／ｇであり、且つ体積平均粒径が１５〜５０μｍであるタルクを選択すればよい。また、このような市販のタルクは、そのアスペクト比が５以上のものである。

また、成分（Ｃ）としては、上述の市販タルクをそのまま使用してもよく、成分（Ａ）熱可塑性樹脂に対する分散性や、成分（Ａ）熱可塑性樹脂との密着性を向上させるために、市販タルクの表面をカップリング剤（シランカップリング剤、チタンカップリング剤など）や界面活性剤などを用いて表面処理したものを用いてもよい。

この表面処理に使用されるシランカップリング剤としては、例えば、メタクリルシラン、ビニルシラン、エポキシシラン、アミノシランなどが挙げられ、チタンカップリング剤としては、例えば、チタン酸などが挙げられる。また、界面活性剤としては、例えば、高級脂肪酸、高級脂肪酸エステル、高級脂肪酸アミド、高級脂肪酸塩類などが挙げられる。

＜成分（Ａ）熱可塑性樹脂＞
次に、本発明に適用する成分（Ａ）熱可塑性樹脂について説明する。
熱可塑性樹脂は、成形温度が２００〜４５０℃で成形できるものが好ましく、ポリオレフィン、ポリスチレン、ポリアミド、ハロゲン化ビニル樹脂、ポリアセタール、飽和ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアリールスルホン、ポリアリールケトン、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリールエーテルケトン、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンサルファイドスルフォン、ポリアリレート、ポリアミド、液晶ポリエステル、フッ素樹脂などを挙げることができる。このような群から選ばれる熱可塑性樹脂は、単独で用いることもできるし、二種以上を組み合わせたポリマーアロイとして用いることもできる。

前記の熱可塑性樹脂の中でも、耐熱性及び電気絶縁性といった特性に優れている液晶ポリエステル、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリフェニレンスルフィド、ポリアミド４／６又はポリアミド６Ｔが好ましく、とりわけ、ポリフェニレンサルファイドや液晶ポリエステルが好ましい。耐熱性及び電気絶縁性といった特性が極めて良好であり、さらに薄肉成形性に優れる点では液晶ポリエステルが好ましい。このように、薄肉成形性に優れる液晶ポリエステルを成分（Ａ）として使用すると、比較的複雑な形状の電気・電子部品を成形する際の成形性が良好となるので、特に好適である。

以下、好適な成分（Ａ）であるポリフェニレンサルファイド及び液晶ポリエステルについて説明する。
ポリフェニレンサルファイドは典型的には、下記式（１０）で表される構造単位を主として含む樹脂である。かかるポリフェニレンサルファイドの製造方法としては、米国特許第2513188号公報、特公昭44-27671号公報に開示されているハロゲン置換芳香族化合物と硫化アルカリとの反応、米国特許第3274165号公報に開示されているチオフェノール類のアルカリ触媒または銅塩等の共存下での縮合反応、あるいは特公昭46-27255号公報に開示されている、芳香族化合物と塩化硫黄とのルイス酸触媒下での縮合反応が挙げられる。また、市場から容易に入手可能なポリフェニレンサルファイド（例えば、大日本インキ化学工業（株）から入手できるポリフェニレンサルファイド）を用いてもよい。

次に、液晶ポリエステルについて説明する。
液晶ポリエステルは既述のように、薄肉成形性に優れることから、形状が比較的複雑な成形体を成形し易いという利点がある。反面、液晶ポリエステルは比較的ポリマー分子が配向し易いという特性があるので、ポリマー分子の配向方向に沿って、高熱伝導性のフィラーが配向し易く、結果として、熱伝導性の異方性を大きくし易い傾向があった。本発明によれば、このような液晶ポリエステルを成分（Ａ）熱可塑性樹脂に使用したとしても、液晶ポリエステルの機械特性などの特性を十分維持しつつ、熱伝導性の異方性を緩和することができる。

液晶ポリエステルとは、サーモトロピック液晶ポリマーと呼ばれるポリエステルであり、光学的異方性を示す溶融体を４５０℃以下の温度で形成し得るものである。このような液晶ポリエステルとしては、例えば、
（１）芳香族ヒドロキシカルボン酸と芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオールとの組み合わせを重合して得られるもの、
（２）複数種の芳香族ヒドロキシカルボン酸を重合して得られるもの、
（３）芳香族ジカルボン酸と芳香族ジオールとの組み合わせを重合して得られるもの、
（４）ポリエチレンテレフタレートなどの結晶性ポリエステルに芳香族ヒドロキシカルボン酸を反応させて得られるもの、
などを具体的に挙げることができる。

なお、液晶ポリエステルの製造において、これらの芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸又は芳香族ジオールの代わりに、それらのエステル形成性誘導体を使用することもできる。このようなエステル形成性誘導体を用いると、液晶ポリエステルをより容易に製造できるという利点がある。
エステル形成性誘導体としては次のようなものが例示される。分子内にカルボキシル基を有する芳香族ヒドロキシカルボン酸や芳香族ジカルボン酸のエステル形成性誘導体の場合は、当該カルボキシル基を、高反応性の酸ハロゲン基や酸無水物などの基に転化したもの、あるいは当該カルボキシル基をアルコール類やエチレングリコールなどとエステルを形成させたものなどが挙げられる。また、分子内にフェノール性水酸基を有する芳香族ヒドロキシカルボン酸や芳香族ジオールのエステル形成性誘導体の場合は、当該フェノール性水酸基が低級カルボン酸類によりエステルを形成しているものなどを挙げることができる。

さらに、エステル形成性を阻害しない程度であれば、上述の芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸又は芳香族ジオールは、その芳香環に、塩素原子、フッ素原子などのハロゲン原子；メチル基、エチル基、ブチル基などの炭素数１〜１０のアルキル基；フェニル基などの炭素数６〜２０のアリール基を置換基として有していてもよい。

前記液晶ポリエステルの、構造単位としては、下記のものを例示することができる。

芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する構造単位：

これらの構造単位は、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基を置換基として有していてもよい。

芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位：

これらの構造単位は、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基を置換基として有していてもよい。

芳香族ジオールに由来する構造単位：

これらの構造単位は、ハロゲン原子、アルキル基又はアリール基を置換基として有していてもよい。

特に好適な液晶ポリエステルに関し説明する。
芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する構造単位としては、パラヒドロキシ安息香酸に由来する構造単位（（Ａ₁））及び／又は２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸に由来する構造単位（（Ａ₂））を有していると好ましく、
芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位としては、テレフタル酸に由来する構造単位（（Ｂ₁））、イソフタル酸に由来する構造単位（（Ｂ₂））及び２，６−ナフタレンジカルボン酸（（Ｂ₃））に由来する構造単位からなる群より選ばれるものを有していると好ましく、
芳香族ジオールに由来する構造単位としては、ヒドロキノンに由来する構造単位（（Ｃ₂））及び／又は４，４’−ジヒドロキシビフェニルに由来する構造単位（（Ｃ₁））を有していると好ましい。そして、これらの組み合わせとしては、下記（ａ）〜（ｈ）で表されるものが好ましい。
（ａ）：（Ａ₁）、（Ｂ₁）及び（Ｃ₁）からなる組み合わせ、又は、（Ａ₁）、（Ｂ₁）、（Ｂ₂）及び（Ｃ₁）からなる組み合わせ
（ｂ）：（Ａ₂）、（Ｂ₃）及び（Ｃ₂）からなる組み合わせ、又は（Ａ₂）、（Ｂ₁）、（Ｂ₃）及び（Ｃ₂）からなる組み合わせ
（ｃ）：（Ａ₁）及び（Ａ₂）からなる組み合わせ。
（ｄ）：（ａ）の構造単位の組み合わせにおいて、（Ａ₁）の一部又は全部を（Ａ₂）で置きかえたもの
（ｅ）：（ａ）の構造単位の組み合わせにおいて、（Ｂ₁）の一部又は全部を（Ｂ₃）で置きかえたもの
（ｆ）：（ａ）の構造単位の組み合わせにおいて、（Ｃ₁）の一部又は全部を（Ｃ₃）で置きかえたもの
（ｇ）：（ｂ）の構造単位の組み合わせにおいて、（Ａ₂）の一部又は全部を（Ａ₁）で置きかえたもの
（ｈ）：（ｃ）の構造単位の組み合わせに、（Ｂ₁）と（Ｃ₂）を加えたもの
これら（ａ）〜（ｈ）の構造単位の組み合わせであれば、良好な電気絶縁性を有する液晶ポリエステルが得られることからも有利である。
最も基本的な構造となる（ａ）、（ｂ）の液晶ポリエステルの製造については、特公昭４７−４７８７０号公報、特公昭６３−３８８８号公報などに記載されている。

特に好ましい液晶ポリエステルとしては、全構造単位の合計に対して、パラヒドロキシ安息香酸に由来する構造単位（（Ａ₁））及び／又は２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸に由来する構造単位（（Ａ₂））といった芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する構造単位の合計が３０〜８０モル％、
ヒドロキノンに由来する構造単位（（Ｃ₂））及び／又は４，４’−ジヒドロキシビフェニルに由来する構造単位（（Ｃ₁））といった芳香族ジオールに由来する構造単位の合計が１０〜３５モル％、
テレフタル酸に由来する構造単位（（Ｂ₁））、イソフタル酸に由来する構造単位（（Ｂ₂））及び２，６−ナフタレンジカルボン酸に由来する構造単位（（Ｂ₃））からなる群より選ばれる芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位の合計が１０〜３５モル％、
である液晶ポリエステルを挙げることができる。

前記液晶ポリエステルの製造方法としては、例えば、特開２００２−１４６００３号公報に記載の方法などの公知の方法が適用できる。すなわち、上述の原料モノマー（芳香族ヒドロキシカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジオール又はこれらのエステル形成用誘導体）を溶融重合せしめ、比較的低分子量の芳香族ポリエステル（以下、「プレポリマー」と略記する。）を得、次いで、このプレポリマーを粉末とし、加熱することにより固相重合する方法が挙げられる。このような固相重合を用いると、重合がより進行して、高分子量の液晶ポリエステルを得ることができる。

成分（Ａ）に使用する液晶ポリエステルとしては、下記の方法で求められる流動開始温度が２８０℃以上の液晶ポリエステルであると好ましい。

流動開始温度：内径１ｍｍ、長さ１０ｍｍのノズルを持つ毛細管レオメータを用い、９.８ＭＰａ（１００ｋｇ／ｃｍ²）の荷重下において、４℃／分の昇温速度で加熱溶融体をノズルから押し出すときに、溶融粘度が４８００Ｐａ・ｓ（４８０００ポイズ）を示す温度。

上述のように、液晶ポリエステルの製造において固相重合を用いれば、液晶ポリエステルの流動開始温度を２８０℃以上にすることが比較的短時間で可能である。そして、このような流動開始温度の液晶ポリエステルを、成分（Ａ）として用いれば、得られる成形体は高度の耐熱性を有するものとなる。なお、この流動開始温度とは、当技術分野で周知の液晶ポリエステルの分子量を表す指標である（小出直之編、「液晶性ポリマー合成・成形・応用−」、９５〜１０５頁、シーエムシー、１９８７年６月５日発行を参照、本発明においては、流動開始温度を測定する装置として、（株）島津製作所製の流動特性評価装置「フローテスターＣＦＴ−５００Ｄ」を用いる。）。一方、成形体を実用的な温度範囲で成形する面では、液晶ポリエステルの流動開始温度は４２０℃以下が好ましく、３９０℃以下であればさらに好ましい。

＜熱伝導性樹脂組成物の調製方法及び成形体＞
本発明の熱伝導性樹脂組成物は、成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び成分（Ｃ）を各種公知の手段で混合して得られる。

本発明の熱伝導性樹脂組成物においては、成分（Ｂ）の含有質量を成分（Ｃ）の含有質量より多くなるように、それぞれの配合量を決定する。この配合量に関しては、成分（Ａ）１００質量部に対して、成分（Ｂ）と成分（Ｃ）との合計が１５０質量部以上とすることが好ましく、成分（Ｂ）と成分（Ｃ）との合計が１８０質量部であるとさらに好ましい。
このように、成分（Ｂ）の含有質量が成分（Ｃ）の含有質量よりも多いことにより、得られる成形体において、熱伝導性の異方性を十分緩和しながらも、高度の熱伝導性を発現することができる。より好ましくは、本発明の熱伝導性樹脂組成物の総質量に対する成分（Ｂ）の含有質量をＷ_B（質量％）、成分（Ｃ）の含有質量をＷ_C（質量％）としたとき、Ｗ_B／Ｗ_Cが２以上であると好ましく、３以上であるとより好ましい。

さらに本発明の熱伝導性樹脂組成物においては、成分（Ｂ）及び成分（Ｃ）以外の充填剤（成分（Ｄ））を含有させることができる。このような充填剤としては例えば、ガラス繊維、炭素繊維、アルミナ繊維、ワラストナイト、ガラスフレーク、シリカ粒子、炭酸カルシウムなどを挙げることができるが、得られる成形体の機械強度をより向上させるといった点からは、無機充填剤が好ましく、中でもガラス繊維を用いることが好ましい。ガラス繊維を成分（Ｄ）として使用するとき、成分（Ａ）１００質量部に対する、成分（Ｂ）と成分（Ｃ）と成分（Ｄ）との合計が１５０質量部以上にすることが好ましく、１８０質量部以上にすることがさらに好ましい。

また、本発明の熱伝導性樹脂組成物においては、本発明の企図する目的を著しく損なわない範囲で、フッ素樹脂などの離型改良剤；染料,顔料などの着色剤；酸化防止剤；熱安定剤；紫外線吸収剤；帯電防止剤；界面活性剤などの通常の添加剤を含有させることもできる。

本発明の熱伝導性樹脂組成物の調製方法は上述のように限定されるものではないが、成分（Ａ）、成分（Ｂ）、成分（Ｃ）及び必要に応じて用いられる成分（Ｄ）を、ヘンシェルミキサー、タンブラーなどを用いて混合した後、押出機を用いて溶融混練することが好ましく、この溶融混練によってペレット化してもよい。

このようにして得られた熱伝導性樹脂組成物は、目的とする成形体（部品）の形状によって好適な成形方法を選択することができる。中でも溶融成形が好適であり、特に射出成形が好適である。射出成形により得られる成形体は、薄肉部を有するような複雑な形状の成形体を成形し易いという利点がある。本発明の熱伝導性樹脂組成物の射出成形により得られる成形体は、電気・電子部品などに使用される、特に熱伝導性が必要とされる部材として特に有用なものとなる。
そして、本発明の熱伝導性樹脂組成物を溶融成形して得られる成形体は、成形時に熱伝導性樹脂組成物の溶融物（溶融樹脂組成物）が金型に注入される際の、流れ方向（ＭＤ方向）と該流れ方向に直行する方向（ＴＤ方向）の熱伝導性を比較したとしても、その比率が極めて小さいものとなる。具体的には、ＭＤ方向の熱伝導率をＴ_MD、ＴＤ方向の熱伝導率をＴ_TDとしたとき、Ｔ_MD／Ｔ_TDが２．０以下という熱伝導率の異方性が十分緩和された、すなわち熱伝導率が比較的等方的な成形体を得ることができる。
また、本発明の熱伝導性樹脂組成物を溶融成形して得られる成形体は、２３℃における体積固有抵抗が１×１０^１０Ωｍ以上といった優れた電気絶縁性を有するものとなる。したがって、当該成形体は絶縁性を必要とする電気・電子部品に有用である。

＜成形体の用途＞
本発明の熱伝導性樹脂組成物から得られる成形体は、上述のとおり熱伝導性及び電気絶縁性という特性に極めて優れており、電気・電子部品に特に好適である。特に、電子素子の封止材、インシュレータ、表示装置用反射板、電子素子収納用の筐体又は表面実装部品などの用途に好適に使用される。なお、本発明の樹脂組成物から表面実装部品を得る場合、表面実装部品の中でもコネクターが好適である。このような電気・電子部品においては、当該部品を備えた電気・電子機器の稼動による発熱が生じ、且つ該部品の放熱が不十分であると、誤作動等が生じて機器の信頼性が低下し易い。本発明の熱伝導性樹脂組成物から得られる成形体は、上述のように、熱伝導率が比較的等方性となるという放熱に有利な特性を有している。したがって、本発明の熱伝導性樹脂組成物から得られる成形体は前記のような電気・電子部品に使用したとき、熱伝導率の等方性により当該部品が比較的複雑な形状であったとしても、発熱を効率よく放熱して、当該部品を備えた電気・電子機器の安定的な稼動を実現できる。

以下、本発明について実施例を用いて説明するが、本発明は、かかる実施例により限定されるものではない。

ここで使用した成分（Ｂ）アルミナ微粒子は下記のとおりである。
アルミナ微粒子（微粒低ソーダアルミナＡＬＭ−４１−０１、住友化学（株）製）
体積平均粒径１．７μｍ
（粒径分布においては、体積平均粒径１．０〜２．０μｍの範囲内と、
体積平均粒径０．２〜０．４μｍの範囲内と、に２つの極大値を
有する二峰性であった。）
ＢＥＴ比表面積１．２ｍ²／ｇ

また、成分（Ｃ）板状フィラーとしては下記のものを使用した。
タルク（タルクＸ５０、日本タルク（株）製、長軸の体積平均粒径１７．４μｍ、ＢＥＴ比表面積２．６４ｍ²／ｇ）

成分（Ｄ）ガラス繊維としては下記のものを使用した。
ガラス繊維１（チョップドガラス繊維ＣＳ０３ＪＡＰＸ−１、旭ファイバーガラス（株）製、繊維径 １０μｍ、繊維長 ３ｍｍ）

製造例１［液晶ポリエステルの製造］
攪拌装置、トルクメータ、窒素ガス導入管、温度計及び還流冷却器を備えた反応器に、パラヒドロキシ安息香酸９９４．５ｇ（７．２モル）、４，４’−ジヒドロキシビフェニル４４６．９ｇ（２．４モル）、テレフタル酸２９９．０ｇ（１．８モル）、イソフタル酸９９．７ｇ（０．６モル）及び無水酢酸１３４７．６ｇ（１３．２モル）を仕込み、反応器内を十分に窒素ガスで置換した後、窒素ガス気流下で３０分かけて１５０℃まで昇温し、同温度を保持して１時間還流させた。
その後、留出する副生酢酸、未反応の無水酢酸を留去しながら２時間５０分かけて３２０℃まで昇温し、トルクの上昇が認められる時点を反応終了としてプレポリマーを得た。
得られたプレポリマーを室温まで冷却し、粗粉砕機で粉砕後、窒素雰囲気下、室温から２５０℃まで１時間かけて昇温し、２５０℃から２８５℃まで５時間かけて昇温し、２８５℃で３時間保持するといった固相重合を行った。固相重合後に得られた液晶ポリエステルの流動開始温度は３２７℃であった。この液晶ポリエステルをＬＣＰ１とする。

実施例１〜９、比較例１〜４
製造例１で得られたＬＣＰ１と、前記に示した成分（Ｂ）、成分（Ｃ）及び成分（Ｄ）と、を表１に示す組成で、同方向２軸押出機（池貝鉄工株式会社ＰＣＭ−３０ＨＳ）を用い、３３０℃で溶融混練してペレット化した。得られたペレットを射出成形機（日精樹脂工業株式会社ＰＳ４０Ｅ５ＡＳＥ型）を用いて、シリンダー温度３５０℃、金型温度１３０℃、射出率３０ｃｍ³／ｓで射出成形した。成形体はその形状として以下の２種を成形し、それぞれ各評価に供した。
成形体１：１２６ｍｍ×１２ｍｍ×６ｍｍ；
成形体２：ＡＳＴＭ４号ダンベル
このようにして得た成形体について、比重、熱伝導率、引張強度及び曲げ強度の各評価を行った。結果を表１に示す。なお、各評価の詳細は以下のとおりである。

[熱伝導率評価方法]
成形体１の長軸方向に垂直（ＭＤ）及び平行（ＴＤ）のそれぞれの方向に沿って、厚み１ｍｍの平板状試験片に切り出し、熱伝導率評価用サンプルとした。このサンプルを用いて、レーザーフラッシュ法熱定数測定装置（アルバック理工株式会社製 ＴＣ−７０００）により熱拡散率を測定した。比熱はＤＳＣ（ＰＥＲＫＩＮ ＥＬＭＥＲ製ＤＳＣ７）、比重は自動比重測定装置（関東メジャー株式会社 ＡＳＧ−３２０Ｋ）により測定した。熱伝導率は、熱拡散率と比熱と比重の積から求めた。そして、熱伝導率の異方性は、ＭＤの熱伝導率（Ｔ_ＭＤ）とＴＤの熱伝導率（Ｔ_ＴＤ）の比（Ｔ_ＭＤ／Ｔ_ＴＤ）で表した。この比が大きい程、熱伝導率の異方性が大きいといえる。

［引張強度・引張弾性率の測定方法］
成形体２を用いて、ＡＳＴＭ Ｄ６３８に準拠して測定した。

［曲げ強度・曲げ弾性率の測定方法］
成形体１を用いて、ＡＳＴＭ Ｄ７９０に準拠して測定した。

本発明の熱伝導性樹脂組成物である実施例１〜９では、得られる成形体の熱伝導性がＭＤ方向、ＴＤ方向ともに１Ｗ／ｍ・Ｋと高く、熱伝導率のＭＤ方向とＴＤ方向の比（Ｔ_MD／Ｔ_TD）が２以下という熱伝導率の異方性が十分小さい成形体が得られることが判明した。一方、板状フィラーを含有しない樹脂組成物（比較例１）、アルミナ微粒子を含有しない樹脂組成物（比較例２）、アルミナ微粒子の含有質量がタルクの含有質量よりも少ない樹脂組成物（比較例２〜４）で得られる成形体は、Ｔ_MD／Ｔ_TDが２を超え、熱伝導率の異方性が高いものであった。

実施例１０〜１１
実施例１〜２の熱伝導性樹脂組成物を用い、実施例１と同じ実験によりペレットを得た。得られたペレットを射出成形機（日精樹脂工業株式会社ＰＳ４０Ｅ５ＡＳＥ型）を用いて、シリンダー温度３５０℃、金型温度１３０℃、射出率３０ｃｍ³／ｓで射出成形し、成形体３（６４ｍｍ×６４ｍｍ×３ｍｍ）を得た。
この成形体３を、ＡＳＴＭＤ２５７に準拠した体積固有抵抗測定（東亜ディーケーケー（株）製 デジタル超絶縁／微少電流計ＤＳＭ−８１０４）により、測定温度２３℃の体積固有抵抗を求めた。結果を表２に示す。

実施例１２〜１８
実施例３〜９の熱伝導性樹脂組成物を用い、実施例１０と同じ実験により、測定温度２３℃の体積固有抵抗を求めると、得られる成形体３の体積固有抵抗は、１×１０^１０Ωｍ以上となる。

Claims (16)

1. 以下の成分（Ａ）、成分（Ｂ）及び成分（Ｃ）を含み、
   前記成分（Ｂ）の含有重量が前記成分（Ｃ）の含有重量よりも多く、
   体積固有抵抗が１×１０^１０Ωｍ以上であることを特徴とする熱伝導性樹脂組成物。
   （Ａ）熱可塑性樹脂
   （Ｂ）アルミナ微粒子
   （Ｃ）電気絶縁性材料を含む板状フィラー
2. 前記成分（Ａ）１００質量部に対して、前記成分（Ｂ）及び前記成分（Ｃ）の合計が１５０質量部以上であることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性樹脂組成物。
3. 前記成分（Ｂ）が、ＢＥＴ比表面積１．０〜５．０ｍ^２／ｇのアルミナ微粒子であることを特徴とする請求項１又は２に記載の熱伝導性樹脂組成物。
4. 前記成分（Ｂ）が、レーザー回折散乱により求められる粒径分布が二峰性のアルミナ微粒子であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物。
5. 前記成分（Ｂ）が、レーザー回折散乱により求められる粒径分布が、
   体積平均粒径１〜５μｍの範囲内と、
   体積平均粒径０．１〜１μｍの範囲内と、
   にそれぞれ極大値を有する二峰性のアルミナ微粒子であることを請求項１〜３のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物。
6. 前記成分（Ｃ）が、ＢＥＴ比表面積１．０〜５．０ｍ^２／ｇのタルクであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物。
7. 前記タルクの平均粒径が１５μｍ以上であることを特徴とする請求項６に記載の熱伝導性樹脂組成物。
8. さらに、成分（Ｄ）ガラス繊維を含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物。
9. 前記成分（Ａ）１００質量部に対して、
   前記成分（Ｂ）、前記成分（Ｃ）及び前記成分（Ｄ）の合計質量が１５０質量部以上であることを特徴とする請求項８に記載の熱伝導性樹脂組成物。
10. 前記成分（Ａ）が、液晶ポリエステルであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物。
11. 前記液晶ポリエステルの流動開始温度が２８０℃以上であることを特徴とする請求項１０に記載の熱伝導性樹脂組成物。
12. 前記液晶ポリエステルが、
    パラヒドロキシ安息香酸及び／又は２−ヒドロキシ−６−ナフトエ酸の芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する構造単位と、
    ヒドロキノンに由来する構造単位及び／又は４，４’−ジヒドロキシビフェニルの芳香族ジオールに由来する構造単位と、
    テレフタル酸、イソフタル酸及び２，６−ナフタレンジカルボン酸からなる群より選ばれる少なくとも１つの芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位と、
    を含み、
    芳香族ヒドロキシカルボン酸に由来する構造単位の合計が、全構造単位の合計に対して３０〜８０モル％であり、
    芳香族ジオールに由来する構造単位の合計が、全構造単位の合計に対して１０〜３５モル％であり、
    芳香族ジカルボン酸に由来する構造単位の合計が、全構造単位の合計に対して１０〜３５モル％であることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の熱伝導性樹脂組成物。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載の熱伝導性樹脂組成物を溶融成形してなることを特徴とする成形体。
14. ＭＤ方向の熱伝導率が、ＴＤ方向の熱伝導率に対し、２．０倍以下であることを特徴とする請求項１３記載の成形体。
15. 電気・電子部品として使用されることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の成形体。
16. 前記電気・電子部品が、電子素子の封止材、インシュレータ、表示装置用反射板、電子素子収納用の筐体及び表面実装部品からなる群より選ばれる部品であることを特徴とする請求項１５に記載の成形体。

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