JP2011132547A - 熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物および成形体 - Google Patents

Abstract

【課題】熱伝導性、成形加工性に優れ、成形品のそりが少ないポリカーボネート系樹脂組成物およびその成形体を提供する。
【解決手段】（Ａ）ポリカーボネート系樹脂１００重量部に対し、（Ｂ）黒鉛化されてなる炭素繊維であって、長さ方向の熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上、かつ繊維平均径５〜２０μｍの炭素繊維２５重量部以上４０重量部未満、及び（Ｃ）平均粒子径が１〜５００μｍの黒鉛粉体５重量部以上４０重量部以下を含有してなることを特徴とする熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物；及び熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物を成形してなることを特徴とする成形体である。
【選択図】 なし

Description

本発明は、熱伝導性、成形加工性に優れ、成形品のそりが少ない、ポリカーボネート系樹脂組成物およびその成形体に関するものである。

ポリカーボネート樹脂は優れた耐衝撃性、耐熱性、寸法安定性等のバランスの取れた性質を有しており、電気・電子分野、精密機械分野、自動車分野、保安・医療分野、食品・雑貨分野等の幅広い用途に採用されている。特に、ＯＡ分野、電気・電子分野、精密機械分野、自動車分野での需要が伸びている。

これらの分野においては、ほとんどの機器が発熱する部品を搭載しているが、近年、装置・部品の高性能化に伴い消費電力量が増え、部品からの発熱量が増大する傾向にあるため、局部的な高温が誤動作等のトラブルを引き起こす原因となることが懸念されている。現状では、筐体やシャーシ、放熱板などに金属材料を用いて発生する熱を拡散させているが、安価な樹脂材料の熱伝導率を高めることで、これら金属部品の代替への要求が高まっている。

樹脂材料に熱伝導性を付与させる方法として、種々の熱伝導性フィラーを樹脂成分に混合する方法が多数報告されている。例えば、特許文献１には高熱伝導性無機繊維および高熱伝導性無機粉末を共に充填した熱伝導度の優れた熱可塑性樹脂が示されている。但し、該特許文献１では、熱可塑性樹脂として、ポリカーボネート樹脂を実際に使用した例はなく、また高熱伝導性無機繊維として、気相成長法炭素繊維ウィスカーが使用されているが、繊維径が小さく、アスペクト比が大きいため、樹脂中への均一な分散が困難であり、また分散時に繊維が切れる等して十分な熱伝導性が得られない。また、該特許文献１では、流動性や、射出成形品のそりや寸法安定性は全く評価されていない。

また特許文献２には、繊維径が５〜２０μｍ、平均粒子径が１０〜５００μｍの黒鉛化炭素繊維を含有した熱伝導性高分子材料が記載されている。但し、該特許文献２は、高熱伝導性を得るために、樹脂中への充填量を大きくすることを主眼としており、高分子材料の種類は、シリコーンゴム、エポキシ樹脂、熱可塑性エラストマーの他、熱可塑性樹脂としてはポリアセタールが使用されているのみで、これらはいずれも強度、外観などの点で、ＯＡ、電気・電子部品、精密機器等の筐体としての用途には不適切なものばかりであり、成形性や、射出成形品のそり、寸法安定性の改善については全く意図されていない。

さらに、特許文献３には熱伝導性カーボン繊維と黒鉛とを配合してなる熱可塑性樹脂組成物が記載されている。しかし、該熱可塑性樹脂としては、具体的にはポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）が使用されているのみである。しかも、カーボン繊維と黒鉛との合計使用量が非常に多い量であり、成形品のそりの改善については、全く記載が無い。

更に特許文献４には、長さ方向の熱伝導率が４００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の炭素繊維集合体を熱可塑性樹脂１００重量部に３０重量部以上配合してなる繊維強化樹脂組成物が記載されている。しかし、具体的にはポリブチレンテレフタレート樹脂に配合した例が記載されているのみで、具体的な熱伝導率は記載が無く、また実際には該炭素繊維集合体の配合量が多く、流動性や成形品のそりの改善に関する記載も無い。

特開平８−２８３４５６公報 特開２００２−８８２５０公報 特開２００３−４９０８１公報 特開２０００−１４３８２６号公報

本発明は、熱伝導性、成形加工性に優れ、成形品のそりが少ないポリカーボネート系樹脂組成物およびその成形体を提供することを目的とするものである。

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネートと他の樹脂とのアロイに、特定の熱伝導性炭素繊維及び黒鉛を特定量加えることにより、熱伝導性、成形加工性に優れ、成形品のそりが少ない樹脂組成物およびその成形体が得られることを見出し、本発明に到達した。

すなわち本発明は、（Ａ）ポリカーボネート系樹脂１００重量部に対し、（Ｂ）黒鉛化されてなる炭素繊維であって、長さ方向の熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上、かつ繊維平均径５〜２０μｍの炭素繊維５重量部以上４０重量部未満、及び（Ｃ）平均粒子径が１〜５００μｍの黒鉛粉体５重量部以上１００重量部以下を含有してなることを特徴とする熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物、及び該熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物を成形してなることを特徴とする成形体であって、特にＯＡ、電気・電子部品、精密機器部品の筐体として有用な成形体に関するものである。

本発明のポリカーボネート系樹脂組成物は、熱伝導性、成形加工性に優れ、成形品のそりが少なく、寸法安定性が良好な成形体を与えるため、その工業的有用性は大きく、ＯＡ機器、電気・電子部品、精密機器の筐体を始めとする、多くの分野に有用なものである。

以下本発明を詳細に説明する。
本発明で用いられる（Ａ）ポリカーボネート系樹脂とは、ポリカーボネート樹脂単独（ポリカーボネート樹脂単独とは、ポリカーボネート樹脂の１種のみを含む態様に限定されず、例えば、モノマー組成や分子量が互いに異なる複数種のポリカーボネート樹脂を含む態様を含む意味で用いる）、又はポリカーボネート樹脂と他の熱可塑性樹脂とのアロイ（混合物）である。該アロイとしては、ポリカーボネート樹脂１００重量部に対して他の熱可塑性樹脂が１００重量部以下の割合で含むのが好ましく、７０重量部以下の割合で含むのがより好ましい。該他の熱可塑性樹脂としては、熱可塑性ポリエステル樹脂やスチレン系樹脂が好ましく、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、またはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体がより好ましく、さらに好ましくは、ポリカーボネート樹脂１００重量部に対してポリブチレンテレフタレート樹脂もしくはポリエチレンテレフタレート樹脂を１００重量部以下の割合で含むポリカーボネート樹脂系アロイ、またはアクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体を１０〜７０重量部の割合で含むポリカーボネート樹脂系アロイである。

本発明では、ポリカーボネート樹脂として、芳香族ポリカーボネート樹脂、脂肪族ポリカーボネート樹脂、芳香族−脂肪族ポリカーボネート樹脂を用いることができるが、中でも芳香族ポリカーボネート樹脂が好ましい。該芳香族ポリカーボネート樹脂としては、芳香族ジヒドロキシ化合物をホスゲンまたは炭酸のジエステルと反応させることによって得られる熱可塑性芳香族ポリカーボネート重合体または共重合体である。
該芳香族ジヒドロキシ化合物としては、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン（＝ビスフェノールＡ）、テトラメチルビスフェノールＡ、ビス（４−ヒドロキシフェニル）−Ｐ−ジイソプロピルベンゼン、ハイドロキノン、レゾルシノール、４，４−ジヒドロキシビフェニルなどが挙げられ、好ましくはビスフェノールＡが挙げられる。さらに、難燃性をさらに高める目的で上記の芳香族ジヒドロキシ化合物にスルホン酸テトラアルキルホスホニウムが１個以上結合した化合物や、シロキサン構造を有する両末端フェノール性ＯＨ基含有のポリマーあるいはオリゴマーを使用することができる。

本発明で用いる芳香族ポリカーボネート樹脂としては、好ましくは、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンから誘導されるポリカーボネート樹脂、または２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンと他の芳香族ジヒドロキシ化合物とから誘導されるポリカーボネート共重合体が挙げられる。さらに２種以上のポリカーボネート樹脂を併用してもよい。
該ポリカーボネート樹脂の分子量は、溶媒としてメチレンクロライドを用い、温度２５℃で測定された溶液粘度より換算した粘度平均分子量で、１４，０００〜３０，０００の範囲であり、好ましくは１５，０００〜２８，０００、より好ましくは１６，０００〜２６，０００である。粘度平均分子量が１４，０００未満では機械的強度が不足し、３０，０００を越えると成形性に難を生じやすく好ましくない。
このような芳香族ポリカーボネート樹脂の製造方法については、限定されるものでは無く、ホスゲン法（界面重合法）あるいは、溶融法（エステル交換法）等で製造することができる。さらに、溶融法で製造された、末端基のＯＨ基量を調整した芳香族ポリカーボネート樹脂を使用することができる。

さらに、芳香族ポリカーボネート樹脂としては、バージン原料だけでなく、使用済みの製品から再生された芳香族ポリカーボネート樹脂、いわゆるマテリアルリサイクルされた芳香族ポリカーボネート樹脂の使用も可能である。使用済みの製品としては、光学ディスクなどの光記録媒体、導光板、自動車窓ガラスや自動車ヘッドランプレンズ、風防などの車両透明部材、水ボトルなどの容器、メガネレンズ、防音壁やガラス窓、波板などの建築部材などが好ましく挙げられる。また、再生芳香族ポリカーボネート樹脂としては、製品の不適合品、スプルー、またはランナーなどから得られた粉砕品またはそれらを溶融して得たペレットなども使用可能である。

本発明で用いられる好ましい他の熱可塑性樹脂であるポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）としては、ジメチルテレフタレートとエチレングリコールのエステル交換反応、またはテレフタル酸とエチレングリコールの直接エステル化反応のいずれで製造されたものでもよい。
本発明で用いられる好ましい他の熱可塑性樹脂であるポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）としては、ジメチルテレフタレートと１，４−ブタンジオールのエステル交換反応によるＤＭＴ法、テレフタル酸と１，４−ブタンジオールの直接重合法のいずれで製造されたものでもよい。
また、該ＰＥＴ、ＰＢＴのいずれの場合においても、重縮合反応時に、テレフタル酸又はそのジアルキルエステルと共に、フタル酸、イソフタル酸、ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、アジピン酸、セバシン酸、トリメリット酸やそれらのジアルキルエステル等の二塩基酸、三塩基酸等や、またそれらのジアルキルエステルを使用することができる。これらの使用量は、テレフタル酸又はそのジアルキルエステル１００重量部に対して４０重量部以下の範囲であることが好ましい。

また、同じく重縮合反応時に、該エチレングリコール、又は１，４−ブタンジオールと共に、他の脂肪族グリコールとして、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ヘキサメチレングリコール等や、脂肪族グリコール以外に例えばシクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、キシレングリコール、２、２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、グリセリン、ペンタエリスリトール等の他のジオール類や多価アルコール類を併用することができる。これらジオール類又は多価アルコール類の使用量は、脂肪族グリコール１００重量部に対して４０重量部以下の範囲であることが好ましい。これらの使用量は、テレフタル酸又はそのジアルキルエステル１００重量部に対して４０重量部以下の範囲であることが好ましい。

ポリエステル樹脂の分子量としては、フェノールとテトラクロロエタンの混合溶媒（重量比＝５０／５０）中、３０℃で測定される極限粘度で、好ましくは０．５〜１．８であり、さらに好ましくは０．７〜１．５である。
さらに、本発明のＰＥＴとＰＢＴとしては、バージン原料だけでなく、使用済みの製品から再生されたＰＥＴとＰＢＴ、いわゆるマテリアルリサイクルされたＰＥＴとＰＢＴの使用も可能である。使用済みの製品としては、容器、フィルム、シート、繊維等が主として挙げられるが、より好適なものはＰＥＴボトル等の容器である。また再生ＰＥＴとＰＢＴとしては、製品の不適合品、スプルー、ランナー等から得られた粉砕品又はそれらを溶融して得たペレット等も使用可能である。
本発明において、（Ａ）ポリカーボネート系樹脂がポリブチレンテレフタレート樹脂もしくはポリエチレンテレフタレート樹脂とのアロイである場合には、ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、ポリブチレンテレフタレート樹脂もしくはポリエチレンテレフタレート樹脂１００重量部以下の割合で含むことが好ましい。

また、本発明で用いられる好ましい他の熱可塑性樹脂として、スチレン系樹脂もあげられる。スチレン系樹脂としてはアクリロニトリルースチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン−ブタジエン共重合体、アクリロニトリル−エチレンプロピレンゴム−スチレン共重合体、アクリロニトリル−スチレン−アクリルゴム共重合体等が例示できる。これらスチレン系樹脂の重合方法として塊状重合法や乳化重合法が例示できるが、塊状重合法により重合された樹脂が望ましい。

さらに、本発明のスチレン系樹脂としては、バージン原料だけでなく、使用済みの製品から再生されたスチレン系樹脂、いわゆるマテリアルリサイクルされたスチレン系樹脂の使用も可能である。使用済みの製品としては、ハウジング等が主として挙げられる。また再生スチレン系樹脂としては、製品の不適合品、スプルー、ランナー等から得られた粉砕品又はそれらを溶融して得たペレット等も使用可能である。
本発明において、（Ａ）ポリカーボネート系樹脂がスチレン系樹脂とのアロイである場合には、（Ａ）ポリカーボネート系樹脂が、ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、スチレン系樹脂１００重量部以下の割合で含むことが好ましい。

本発明では（Ｂ）黒鉛化されてなる炭素繊維として、長さ方向の熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上、かつ繊維平均径５〜２０μｍの炭素繊維を５重量部以上４０重量部未満使用する。該炭素繊維としては、好ましくは長さ方向の熱伝導率が４００Ｗ／ｍ・Ｋ以上のものである。

（Ｂ）黒鉛化されてなる炭素繊維の熱伝導率が上記範囲を外れた場合は、本発明のごとく低充填率において十分な熱伝導性を得ることが出来ない。該本発明で使用する炭素繊維は、例えば、特開２０００−１４３８２６号公報に記載されている、通常２〜２０ｍｍにカットされた炭素短繊維（チョップドストランド）を嵩密度４５０〜８００ｇ／ｌで収束してなり、次いで黒鉛化されてなる炭素短繊維収束体が好ましいものとして挙げられる。該炭素短繊維収束体は、炭素繊維をサイジング剤で収束させた後、所定の長さに切断して、黒鉛化処理することにより、サイジング剤の含有量を０．１重量％以下にしたものである。該黒鉛化処理の条件としては、例えば、不活性ガス雰囲気中、２８００℃〜３３００℃で加熱する方法が挙げられる。また、他の方法としては、連続した繊維（ロービング）を黒鉛化処理した後、所定の長さにカットして用いることも可能である。炭素繊維の平均繊維径は画像解析装置（例えば（株）東芝製、画像処理Ｒ＆ＤシステムＴＯＳＰＩＸ−ｉ）等で測定でき、５〜２０μｍである。５μｍ未満ではポリカーボネート樹脂へ混合充填した時の熱伝導性が低下したり、成形品のそりが大きくなったりするなどの問題を生じやすく、２０μｍを越えると寸法安定性が低下し、良外観が出にくい。また、サイジング剤の含有量は０．１重量％より多いと、熱伝導率の低下を招きやすい。炭素繊維の配合量は４０重量部未満であり、これより多いと成形加工性や寸法安定性が低下し、そりが大きくなる。更に、該配合量が５重量部未満であると、十分な熱伝導率が得られない。該配合量としては、好ましくは１０重量部以上４０重量部未満であり、より好ましくは１５重量部以上３５重量部以下である。
更に（Ｂ）炭素繊維としては、好ましくは長繊維状のものを使用するのがよい。例えば、１〜３０ｍｍ、好ましくは２〜２０ｍｍのものを用いる。長繊維状のものを使用することで、熱伝導性の改善、及び成形品のそりの低減の点等で効果的である。

本発明では、熱伝導性、成形加工性を高め、成形品のそりを少なくするために、（Ｃ）平均粒子径が１〜５００μｍの黒鉛粉体を５重量部以上１００重量部以下を併用することが必要である。（Ｃ）黒鉛粉体の平均粒子径は、ＪＩＳ Ｚ８８２５−１に準拠してレーザー回折法により測定し、ＪＩＳ Ｚ８８１９−２に準拠して平均粒子径を求めた値を指す。この値が５００μｍを超えた場合や、含有量として１００重量部を超えた場合は、成形加工性が低下する。（Ｃ）黒鉛粉体の平均粒子径が１μｍ未満でも、配合時に飛散するなど、取り扱いが困難であり、樹脂中に均一に分散させるのも困難である。さらに、含有量として５重量部未満であると、十分な熱伝導性が得られない。（Ｃ）黒鉛粉体の平均粒子径は、５〜１００μｍであるのが好ましい。また、該（Ｂ）の炭素繊維の量が少ない場合は、（Ｃ）黒鉛粉体の量を比較的多めにして、所定の熱伝導率が得られるように、適宜調整する。例えば、（Ｂ）炭素繊維の量が５重量部以上２５重量部以下の場合は、（Ｃ）黒鉛粉体の量は２０重量部以上１００重量部以下が好ましく、より好ましくは２０重量部以上８０重量部以下である。（Ｂ）炭素繊維の量が２５重量部以上４０重量部未満の場合は、（Ｃ）黒鉛粉体の量を５重量部以上４０重量部以下とすることが好ましく、より好ましくは５重量部以上２０重量部以下とするのが好ましい。

本発明では、難燃性を付与するために難燃剤を用いることができる。難燃剤としては、組成物の難燃性を向上させるものであれば特に限定されないが、リン酸エステル化合物、有機スルホン酸金属塩、シリコーン化合物が好適である。

該本発明で用いるリン酸エステル化合物としては、たとえば、次式（１）で示される化合物が好ましい。

（式中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄は互いに独立して、置換されていてもよいアリール基を示し、Ｘは他に置換基を有していてもよい２価の芳香族基を示す。ｎは０〜５の数を示す。）
上記式（１）においてＲ₁〜Ｒ₄で示されるアリール基としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられる。またＸで示される２価の芳香族基としては、フェニレン基、ナフチレン基や、例えばビスフェノールから誘導される基等が挙げられる。これらの置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、ヒドロキシル基等が挙げられる。ｎが０の場合はリン酸エステルであり、ｎが０より大きい場合は縮合リン酸エステル（混合物を含む）である。

具体的には、ビスフェノールＡビスホスフェート、ヒドロキノンビスホスフェート、レゾルシノールビスホスフェート、レゾルシノール−ジフェニルホスフェート、あるいはこれらの置換体、縮合体などを例示できる。かかる成分として好適に用いることができる市販の縮合リン酸エステル化合物としては、たとえば、大八化学工業（株）より、「ＣＲ７３３Ｓ」（レゾルシノールビス（ジフェニルホスフェート））、「ＣＲ７４１」（ビスフェノールＡビス（ジフェニルホスフェート））、旭電化工業（株）より「ＦＰ５００」（レゾルシノールビス（ジキシレニルホスフェート））といった商品名で販売されており、容易に入手可能である。

本発明組成物中のリン酸エステル系難燃剤の含有量は、（Ａ）ポリカーボネート系樹脂１００重量部に対し１〜５０重量部であり、好ましくは３〜４０重量部、とくに好ましくは５〜３０重量部である。リン酸エステル系難燃剤の含有量が１重量部未満では難燃性が不十分であり、５０重量部を越えると耐熱性が低下し過ぎるので、好ましくない。

本発明で用いられる有機スルホン酸金属塩としては、好ましくは脂肪族スルホン酸金属塩および芳香族スルホン酸金属塩等が挙げられる。有機スルホン酸金属塩を構成する金属としては、好ましくは、アルカリ金属、アルカリ土類金属などが挙げられ、例えば、ナトリウム、リチウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム及びバリウム等が挙げられる。有機スルホン酸金属塩は、２種以上の塩を混合して使用することもできる。
上記脂肪族スルホン酸塩としては、好ましくは、フルオロアルカン−スルホン酸金属塩、より好ましくは、パーフルオロアルカン−スルホン酸金属塩が挙げられる。また、フルオロアルカン−スルホン酸金属塩としては、好ましくは、フルオロアルカン−スルホン酸のアルカリ金属塩、フルオロアルカン−スルホン酸のアルカリ土類金属塩が挙げられ、より好ましくは、炭素数４〜８のフルオロアルカンスルホン酸のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩などが挙げられる。該フルオロアルカン−スルホン酸金属塩の具体例としては、パーフルオロブタン−スルホン酸ナトリウム、パーフルオロブタン−スルホン酸カリウム、パーフルオロメチルブタン−スルホン酸ナトリウム、パーフルオロメチルブタン−スルホン酸カリウム、パーフルオロオクタン−スルホン酸ナトリウム、パーフルオロオクタン−スルホン酸カリウムなどが挙げられる。

また、芳香族スルホン酸金属塩としては、好ましくは、芳香族スルホン酸アルカリ金属塩、芳香族スルホン酸アルカリ土類金属塩、芳香族スルホンスルホン酸アルカリ金属塩、芳香族スルホンスルホン酸アルカリ土類金属塩などが挙げられ、芳香族スルホンスルホン酸アルカリ金属塩、芳香族スルホンスルホン酸アルカリ土類金属塩は重合体であってもよい。該芳香族スルホン酸金属塩の具体例としては、３，４−ジクロロベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、２，４，５−トリクロロベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、ベンゼンスルホン酸ナトリウム塩、ジフェニルスルホン−３−スルホン酸のナトリウム塩、ジフェニルスルホン−３−スルホン酸のカリウム塩、４，４'−ジブロモジフェニル−スルホン−３−スルホン酸のナトリウム塩、４，４'−ジブロモジフェニル−スルホン−３−スルホン酸のカリウム塩、４−クロロ−４'−ニトロジフェニルスルホン−３−スルホン酸のカルシウム塩、ジフェニルスルホン−３，３'−ジスルホン酸のジナトリウム塩、ジフェニルスルホン−３，３'−ジスルホン酸のジカリウム塩などが挙げられる。

有機スルホン酸金属塩の配合量は、（Ａ）ポリカーボネート系樹脂１００重量部に対し、０．０１重量部以上５重量部以下が好ましく、より好ましくは０．０２重量部以上３重量部以下、とりわけ好ましくは０．０３重量部以上２重量部以下である。有機スルホン酸金属塩の配合量が０．０１重量部未満であると充分な難燃性が得られ難く、５重量部を越えると熱安定性が低下しやすい。

本発明で用いるシリコーン難燃剤は、直鎖状あるいは分岐構造を有するポリオルガノシロキサンが好ましい。ポリオルガノシロキサンが有する有機基は、炭素数が１〜２０のアルキル基及び置換アルキル基のような炭化水素またはビニル及びアルケニル基、シクロアルキル基、ならびにフェニル、ベンジルのような芳香族炭化水素基などの中から選ばれる。
ポリジオルガノシロキサンは、官能基を含有していなくても、官能基を含有していてもよい。官能基を含有しているポリジオルガノシロキサンの場合、官能基はメタクリル基、アルコキシ基またはエポキシ基であることが好ましい。
また、これらポリオルガノシロキサンはシリカに担持されていてもよい。

また、本発明では燃焼時の滴下防止を目的として、滴下防止剤を含むことができ、好ましくはフッ素樹脂が挙げられる。ここでフッ素樹脂としては、フルオロエチレン構造を含む重合体、共重合体であり、たとえば、ジフルオロエチレン重合体、テトラフルオロエチレン重合体、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ素を含まないエチレン系モノマーとの共重合体である。好ましくは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）であり、その平均分子量は、５００，０００以上であることが好ましく、特に好ましくは５００，０００〜１０，０００，０００である。

本発明で用いることができるポリテトラフルオロエチレンとしては、現在知られているすべての種類のものを用いることができるが、ポリテトラフルオロエチレンのうち、フィブリル形成能を有するものを用いると、さらに高い溶融滴下防止性を付与することができる。フィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）には特に制限はないが、例えば、ＡＳＴＭ規格において、タイプ３に分類されるものが挙げられる。その具体例としては、例えばテフロン（登録商標）６−Ｊ（三井・デュポンフロロケミカル（株）製）、ポリフロンＤ−１、ポリフロンＦ−１０３、ポリフロンＦ２０１（ダイキン工業（株）製）、ＣＤ０７６（旭アイシーアイフロロポリマーズ（株）製）等が挙げられる。また、上記タイプ３に分類されるもの以外では、例えばアルゴフロンＦ５（モンテフルオス（株）製）、ポリフロンＭＰＡ、ポリフロンＦＡ−１００（ダイキン工業（株）製）等が挙げられる。これらのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、単独で用いてもよいし、２種以上を組み合わせてもよい。上記のようなフィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）は、例えばテトラフルオロエチレンを水性溶媒中で、ナトリウム、カリウム、アンモニウムパーオキシジスルフィドの存在下で、１〜１００ｐｓｉの圧力下、温度０〜２００℃、好ましくは２０〜１００℃で重合させることによって得られる。
また、溶媒にて分散されたテフロン（登録商標）３０−Ｊ（三井・デュポンフロロケミカル（株）製）であってもよい。

また、ポリテトラフルオロエチレン粒子と有機系重合体粒子とからなるポリテトラフルオロエチレン含有混合粉体であってもよい。有機系重合体粒子を生成するための単量体の具体例としては、スチレン、ｐ−メチルスチレン、ｏ−メチルスチレン、ｐ−クロルスチレン、ｏ−クロルスチレン、ｐ−メトキシスチレン、ｏ−メトキシスチレン、２，４−ジメチルスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン系単量体、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸−２−エチルヘキシル、メタクリル酸−２−エチルヘキシル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸ドデシル、アクリル酸トリドデシル、メタクリル酸トリドデシル、アクリル酸オクタデシル、メタクリル酸オクタデシル、アクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸シクロヘキシル等の（メタ）アクリル酸エステル系単量体、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニル系単量体、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル系単量体、酢酸ビニル、酪酸ビニル等のカルボン酸ビニル単量体、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン系単量体、ブタジエン、イソプレン、ジメチルブタジエン等のジエン系単量体等を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。好ましくは、これらの単量体の重合体または共重合体を２種以上用い、有機系重合体粒子を得ることができる。
該滴下防止剤の配合量としては、好ましくはポリカーボネート系樹脂組成物中０．０５重量％以上０．５重量％以下であり、より好ましくは０．２重量％以上０．５重量％以下である。

また、本発明では衝撃強度向上の為に耐衝撃性改良剤としてエラストマーを含むことができる。該エラストマーとしては、特に限定されるものではないが、多層構造重合体が好ましい。多層構造重合体としては、例えば、アルキル（メタ）アクリレート系重合体を含む物が挙げられる。これらの多層構造重合体としては、例えば、先の段階の重合体を後の段階の重合体が順次被覆するような連続した多段階シード重合によって製造される重合体であり、基本的な重合体構造としては、ガラス転移温度の低い架橋成分である内核層と組成物のマトリックスとの接着性を改善する高分子化合物から成る最外核層を有する重合体である。これら多層構造重合体の最内核層を形成する成分としては、ガラス転移温度が０℃以下のゴム成分が選択される。これらゴム成分としては、ブタジエン等のゴム成分、スチレン／ブタジエン等のゴム成分、アルキル（メタ）アクリレート系重合体のゴム成分、ポリオルガノシロキサン系重合体とアルキル（メタ）アクリレート系重合体が絡み合って成るゴム成分、あるいはこれらの併用されたゴム成分が挙げられる。さらに、最外核層を形成する成分としては、芳香族ビニル単量体あるいは非芳香族系単量体あるいはそれらの２種類以上の共重合体が挙げられる。芳香族ビニル単量体としては、スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレン、モノクロルスチレン、ジクロルスチレン、ブロモスチレン等を挙げることができる。これらの中では、特にスチレンが好ましく用いられる。非芳香族系単量体としては、エチル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート、アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のシアン化ビニルやシアン化ビニリデン等を挙げることができる。
該耐衝撃性改良剤の配合量としては、好ましくはポリカーボネート系樹脂組成物中１重量％以上１０重量％以下であり、より好ましくは２重量％以上５重量％以下である。

また、本発明の樹脂組成物には、弾性率、強度、荷重たわみ温度の向上のため、補強材を添加することができる。ここで、補強材としては、シリカ、珪藻土、軽石粉、軽石バルーン、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、塩基性炭酸マグネシウム、硫酸カルシウム、チタン酸カリウム、硫酸バリウム、亜硫酸カルシウム、タルク、クレー、マイカ、ガラス繊維、ガラスフレーク、ガラスビーズ、珪酸カルシウム、モンモリロナイト、ベントナイト、硫化モリブデン、ボロン繊維、炭化珪素繊維、ポリエステル繊維、ポリアミド繊維、ホウ酸アルミニウム等を例示できる。特に限定されるものではないが、ガラス繊維、ガラスフレーク、タルク、マイカが好ましい。
該耐衝撃性改良剤の配合量としては、好ましくはポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、１重量部以上１００重量部以下であり、より好ましくは１０重量部以上８０重量部以下である。

また、本発明の樹脂組成物には、必要に応じて、紫外線吸収剤、酸化防止剤等の安定剤、顔料、染料、滑剤、離型剤等の添加剤をそれぞれ必要量添加できる。

本発明の樹脂組成物を得るための方法としては、特に限定されず、各種混練機、例えば、一軸および多軸混練機、バンバリーミキサー、ロール、ブラベンダープラストグラム等で、上記成分を混練した後、冷却固化する方法や、適当な溶媒、例えば、ヘキサン、ヘプタン、ベンゼン、トルエン、キシレン等の炭化水素およびその誘導体に上記成分を添加し、溶解する成分同志、あるいは溶解する成分と不溶解成分を懸濁状態で混ぜる溶液混合法等が用いられる。工業的コストからは溶融混練法が好ましいが、これに限定されるものではない。溶融混練においては、単軸や二軸の押出機を用いることが好ましい。

本発明においては、（Ｂ）炭素繊維の長さが長い方が、熱伝導性や、成形品のそりの改善等の点で好ましい。また、（Ｃ）黒鉛粉体は扁平である方が、熱伝導性や成形品のそりの改善等の点で好ましい。このように、（Ｂ）として長さの長い炭素繊維や、（Ｃ）として扁平な黒鉛粉体（鱗状黒鉛）を使用する場合、樹脂中へ配合する際に、この長い繊維や扁平な粉体が折れて短くならないように、配合時の操作条件に配慮するとよい。このためには、例えば、混練時、（Ｂ）炭素繊維と（Ｃ）黒鉛粉体とを押出機の途中からフィードする方法が好ましい。中でも、二軸押出機を用い、（Ｂ）炭素繊維と（Ｃ）黒鉛粉体とを押出機の途中からフィードする方法が好ましい。かかる方法を取ることにより、混練時に炭素繊維や熱伝導性粉体が折れて短くなるのを抑えられ、安定した生産が可能となる。

または、（Ｂ）炭素繊維や（Ｃ）黒鉛粉体を、配合する（Ａ）ポリカーボネート系樹脂の一部、または（Ａ）ポリカーボネート系樹脂の一部に予め混合したり、（Ａ）ポリカーボネート系樹脂の一部で（Ｂ）炭素繊維及び／又は（Ｃ）黒鉛粉体を被覆したりして、マスターバッチを調製した後、残りの（Ａ）ポリカーボネート系樹脂に配合する方法も挙げられる。もし、（Ａ）ポリカーボネート系樹脂がポリカーボネート樹脂以外の種類の樹脂を含む場合には、（Ａ）ポリカーボネート系樹脂の一部とは、ポリカーボネート樹脂の一部であっても、ポリカーボネート樹脂以外の樹脂の一部または全部であっても、ポリカーボネート樹脂とそれ以外の樹脂との混合物の一部であってもよい。混合物の場合は、マスターバッチの樹脂組成物の比率が、目的の樹脂組成物の比率と異なっていても、後から配合する成分の量の加減により、目的の比率に調整できればよい。また、（Ｂ）炭素繊維あるいは（Ｃ）黒鉛粉体が複数種から構成される場合は、それら全てを同時にマスターバッチにしてもよいし、その一部をマスターバッチにしたり、複数のマスターバッチにしたりしてもよい。また、ポリカーボネート樹脂と他の樹脂とで、（Ｂ）炭素繊維や（Ｃ）黒鉛粉体の分散性に差がある場合は、それらが良く分散する樹脂で、マスターバッチを調製するのがよい。

本発明の樹脂組成物を用いて成形体を得る方法は、特に限定されるものでなく、熱可塑性樹脂組成物について一般に用いられている成形法、例えば、射出成形、中空成形、押出成形、シート成形、熱成形、回転成形、積層成形等の成形方法が適用できる。中でも、射出成形により得られた成形体は、特に熱伝導率が高くなる傾向があるので好ましい。

本発明の成形体は、ＯＡ機器部品や電気電子部品、精密機器部品に幅広く用いられるが、特にＯＡ機器の筐体や電気電子機器の筐体等に好適であり、例えば、ノート型パソコン、電子手帳、携帯電話、ＰＤＡ、デジタルカメラ、プロジェクター等が挙げられる。また、ＯＡ機器や電気電子機器の内部部品にも好適であり、例えば、コネクタ部材やパソコン部材、携帯電話、プリンター、コピー機、スキャナー、テレビ、音響機器、照明、事務機器、ＡＶ機器の内部部品等が挙げられる。

以下に本発明を実施例によって、詳しく説明するが、本発明はこれらの範囲内に限定されるものでは無い。
なお、以下の実施例において、各成分として次に示すものを用いた。
（Ａ）樹脂
（Ａ−１）ポリカーボネート樹脂：ポリ−４，４−イソプロピリデンジフェニルカーボネート、三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製、商品名：ユーピロン（登録商標）Ｓ−３０００、粘度平均分子量２１，０００（以下、ＰＣと略記する）
（Ａ−２）ポリエチレンテレフタレート樹脂：三菱化学（株）製、商品名：ノバペックス（登録商標）ＧＧ５００（以下、ＰＥＴと略記する）
（Ａ−３）ポリブチレンテレフタレート樹脂：三菱エンジニアリングプラスチックス（株）製、商品名：ノバデュラン（登録商標）５０１０（以下、ＰＢＴと略記する）
（Ａ−４）アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体（ＡＢＳ樹脂）：日本エーアンドエル（株）製、商品名ＵＴ−６１（以下、ＡＢＳと略記する）
（Ｂ−１）炭素繊維：三菱化学産資（株）製、商品名：ダイアリードＫ２２３ＨＧ、繊維径１０μｍ、長さ６ｍｍ、サイジング剤含有率０．０％、熱伝導率５４０Ｗ／ｍ・Ｋ
（Ｂ−２）炭素繊維：三菱化学産資（株）製、商品名：ダイアリードＫ２２３ＧＭ、繊維径１０μｍ、長さ６ｍｍ、サイジング剤含有率６．２％、熱伝導率２０Ｗ／ｍ・Ｋ

（Ｃ−１）鱗状黒鉛：西村黒鉛（株）製、商品名ＰＢ−９０、平均粒子径２６μｍ
（Ｃ−２）酸化アルミニウム：昭和電工（株）製、商品名ＡＳ−１０、平均粒子径３９μｍ、熱伝導率３０Ｗ／ｍ・Ｋ
（Ｃ−３）窒化アルミニウム：（株）トクヤマ製、商品名ＳＨ０２−ＳＷ１０ タイプＩ、平均粒子径１２．６μｍ、熱伝導ＨＰ−１ＣＡ、平均粒子径１６μｍ、熱伝導率６０Ｗ／ｍ・Ｋ
（Ｄ−１）難燃剤：リン酸エステル化合物：レゾルシノールビス（ジキシレニルホスフェート）、旭電化工業（株）製、商品名：ＦＰ５００
（Ｄ−２）難燃剤：ぺルフルオロブタンスルホン酸カリウム：（株）トーケムプロダクツ製、商品名ＫＦＢＳ
（Ｅ）フッ素樹脂：ポリテトラフルオロエチレン、ダイキン工業（株）製、商品名：ポリフロンＦ−２０１Ｌ
（Ｆ）エラストマー：（ブタジエン＆スチレン）コア／アクリルシェルの多層構造重合体、三菱レイヨン（株）製、商品名：メタブレンＥ−９０１
（Ｇ）ガラスフレーク：日本板硝子（株）製、商品名マイクログラスフレカ ＲＥＦＧ１０１

実施例１〜８、比較例１〜４
表１に示す割合にて調製した（Ａ）ポリカーボネート系樹脂、難燃剤、フッ素樹脂、エラストマー、ガラスフレークをタンブラーミキサーにて均一に混合したのち、二軸押出機（日本製鋼所製、ＴＥＸ３０ＸＣＴ、Ｌ／Ｄ＝４２、バレル数１２）を用いて、シリンダー温度２８０℃、スクリュー回転数２００ｒｐｍにて押出機上流部のバレル１より押出機にフィードし、溶融混練させ、さらに押出機混練部の途中のバレル７より（Ｂ）炭素繊維および（Ｃ）黒鉛粉体を表１に示す割合にて押出機に途中フィードして溶融混練して樹脂組成物をペレット化した。
この樹脂組成物を用いて以下の（１）〜（４）の評価を行った。結果を表１に示す。

［評価方法］
（１）熱伝導率
射出成形機（住友重機械工業製、ＳＨ１００、型締め力１００Ｔ）を用いて、樹脂温度（パージ樹脂の実測温度）：３００℃，金型温度：１１０℃にて，金型：縦１００ｍｍ、横１００ｍｍ、厚み３ｍｍの成形品を射出圧力：１４７ＭＰａの条件で射出成形し、得られた射出成形品を３枚重ねて、迅速熱伝導率測定装置（京都電子工業製、Ｋｅｍｔｈｅｒｍ ＱＴＭ−Ｄ３）を用いて、射出成形品の熱伝導率を測定した。
（２）流動長
射出成形機（住友重機械工業製、ＳＧ７５サイキャップＭ−２、型締め力７５Ｔ）を用いて、樹脂温度（パージ樹脂の実測温度）：３００℃，金型温度：１００℃，金型：２０ｍｍ幅×２ｍｍ厚み，射出圧力：１４７ＭＰａの条件で流動長を測定した。
（３）そり
射出成形機（東芝機械製、ＩＳ１５０、型締め力１５０Ｔ）を用い、シリンダー温度２８０℃、金型温度８０℃の条件で、１５０ｍｍ×１５０ｍｍ／高さ２０ｍｍ／厚み２ｍｍの箱型の試験片を成形した。次いで、この試験片の天面の反りを、ミツトヨ社製三次元測定機を用いて測定した。測定は、天面の中心線に沿って１０ｍｍ間隔で１５点測定し、両端を結んだ基準線からの最大落ち込み量を反りとした。

（４）難燃性
アンダーライターズラボラトリーズインコーポレーションのＵＬ−９４「材料分類のための燃焼試験」（以下、ＵＬ−９４）に示される試験方法に従って、厚さが１／１６インチの５本の試験片について試験し、その結果に基づいてＵＬ−９４規格のＶ−０、Ｖ−１およびＶ−２のいずれかの等級に評価した。該試験片は、射出成形機（日本製鋼所製、Ｊ５０、型締め力５０Ｔ）を用い、樹脂温度（パージ樹脂の実測温度）２９０℃、金型温度９０℃、射出圧力１４７ＭＰａの条件で射出成形した。ＵＬ−９４についての各等級基準は、概略以下のとおりである。
（ｉ） Ｖ−０：１０秒接炎後の燃焼時間が１０秒以下であり、５本のトータル燃焼時間が５０秒以下かつ、全試験片とも脱脂綿に着火するような微粒炎を落下しない。
（ｉｉ）Ｖ−１：１０秒接炎後の燃焼時間が３０秒以下であり、５本のトータル燃焼時間が２５０秒以下、かつ、全試験片とも脱脂綿に着火するような微粒炎を落下しない。
（ｉｉｉ）Ｖ−２：１０秒接炎後の燃焼時間が３０秒以下であり、５本のトータル燃焼時間が２５０秒以下、かつ、これらの試験片から落下した微粒炎から脱脂綿に着火する。
（ｉｖ）ＮＧ：上記いずれの燃焼時間にも該当せず、燃焼し続けた場合。

実施例１〜８と比較例１〜４を比較することにより、ポリカーボネート樹脂またはポリカーボネートと他の樹脂とのアロイに、特定の熱伝導性炭素繊維、黒鉛粉末を特定量加えることにより、熱伝導性、成形加工性に優れ、成形品のそりが少なく、表面平滑性の優れた樹脂組成物およびその成形体が得られることが明らかである。

本発明のポリカーボネート系樹脂組成物は、熱伝導性、成形加工性に優れ、成形品のそりが少なく、寸法安定性が良好な成形体を与えるため、その工業的有用性は大きい。また、それを用いた成形品は、ＯＡ機器、電気・電子部品、精密機器の筐体を始めとする、多くの分野に有用なものである。

Claims (13)

1. （Ａ）ポリカーボネート系樹脂１００重量部に対し、（Ｂ）黒鉛化されてなる炭素繊維であって、長さ方向の熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上、かつ繊維平均径５〜２０μｍの炭素繊維２５重量部以上４０重量部未満、及び（Ｃ）平均粒子径が１〜５００μｍの黒鉛粉体５重量部以上４０重量部以下を含有してなることを特徴とする熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物。
2. （Ａ）ポリカーボネート系樹脂が、ポリカーボネート樹脂単独であることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物。
3. （Ａ）ポリカーボネート系樹脂が、ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、ポリブチレンテレフタレート樹脂もしくはポリエチレンテレフタレート樹脂１００重量部以下の割合で含むポリカーボネート樹脂系アロイであることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物。
4. （Ａ）ポリカーボネート系樹脂が、ポリカーボネート樹脂１００重量部に対し、スチレン系樹脂１００重量部以下の割合で含むポリカーボネート樹脂系アロイであることを特徴とする請求項１に記載の熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物。
5. （Ｂ）炭素繊維が、長さ方向の熱伝導率が４００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物。
6. さらに、難燃剤を配合してなる請求項１〜５のいずれか１項に記載の熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物。
7. 前記難燃剤が、下記式（１）で示されるリン酸エステル化合物である、請求項６に記載の熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物。
   

   

   （式中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｒ₄は互いに独立して、置換されていてもよいアリール基を示し、Ｘは他に置換基を有していてもよい２価の芳香族基を示す。ｎは０〜５の数を示す。）
8. さらに、滴下防止剤を配合してなる請求項１〜７のいずれか１項に記載の熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物。
9. 前記滴下防止剤が、フィブリル形成能を有するポリテトラフルオロエチレンである、請求項８に記載の熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物。
10. さらに、耐衝撃性改良剤としてエラストマーを配合してなる請求項１〜９のいずれか１項に記載の熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物。
11. さらに、補強材を配合してなる請求項１〜１０のいずれか１項に記載の熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物。
12. 請求項１〜１１のいずれか１項に記載の熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物を成形してなることを特徴とする成形体。
13. ＯＡ、電気・電子部品、精密機器部品の筐体である請求項１２に記載の成形体。