JP2007291576A - Thermoconductive filler and compounded molded article by using the same - Google Patents

Thermoconductive filler and compounded molded article by using the same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pitch-based carbon short fiber filler having a high thermoconductivity and a high molding property, and a compounded molding material. <P>SOLUTION: This carbon short fiber filler is characterized by having a closed graphene sheet at the end face of a filler as observed by a transmission type electron microscope, and the small unevenness of the filler surface as observed by the transmission microscope. Also a controlled mean fiber diameter and distribution of the same is prepared and the compounded molded article is also produced by using the same. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、熱伝導性フィラーに関する。更に詳しくは、ピッチ系炭素短繊維を原料に用いた伝熱性フィラーに関わる。   The present invention relates to a thermally conductive filler. More specifically, the present invention relates to a heat conductive filler using pitch-based carbon short fibers as a raw material.

高性能の炭素繊維はポリアクリロニトリル(PAN)を原料とするPAN系炭素繊維と、一連のピッチ類を原料とするピッチ系炭素繊維に分類できる。そして炭素繊維は強度・弾性率が通常の合成高分子に比較して著しく高いという特徴を利用し、航空・宇宙用途、建築・土木用途、産業用ロボット、スポーツ・レジャー用途など広く用いられている。また、PAN系炭素繊維は、主として、その強度を利用する分野に、そしてピッチ系炭素繊維は、弾性率を利用する分野に用いられることが多い。   High-performance carbon fibers can be classified into PAN-based carbon fibers made from polyacrylonitrile (PAN) and pitch-based carbon fibers made from a series of pitches. Carbon fiber is widely used for aerospace applications, construction / civil engineering applications, industrial robots, sports / leisure applications, etc., taking advantage of its significantly higher strength and elastic modulus than ordinary synthetic polymers. . In addition, PAN-based carbon fibers are often used mainly in the field of utilizing the strength, and pitch-based carbon fibers are used in the field of utilizing the elastic modulus.

近年、省エネルギーに代表されるエネルギーの効率的使用方法が注目されている一方で、高速化されたCPUや電子回路のジュール熱による発熱が重篤な問題として認識されつつある。これらを解決するためには、熱を効率的に処理するという、所謂サーマルマネジメントを達成する必要がある。   In recent years, an efficient method of using energy typified by energy saving has attracted attention, while heat generation due to Joule heat in a CPU and an electronic circuit that have been speeded up has been recognized as a serious problem. In order to solve these problems, it is necessary to achieve so-called thermal management in which heat is efficiently processed.

サーマルマネジメントを具現化するには、金属・金属酸化物・金属窒化物・金属酸窒化物・合金といった、熱伝導性の高い無機材料を用いることが多い。金属ダイカストは、その典型的な例と考えることができる。しかし、複雑な形状をした電気部品の筐体を作製するには、上述した材料をフィラーとして何らかのマトリクスに混合した複合材として用いることが、費用対効果の面から望ましい。しかし、マトリクスに用いられることが多い合成樹脂の熱伝導率はフィラーの1//100程度以下であり、多量のフィラーを混合する必要がある。しかしながら、多量のフィラーの添加は、成形性の劣化を招き、実用性を損なってしまう。そのため、効率的に熱伝導性を発現できる形状にまで配慮がなされた高熱伝導性フィラーが求められていた。   In order to realize thermal management, inorganic materials having high thermal conductivity such as metal, metal oxide, metal nitride, metal oxynitride, and alloy are often used. Metal die casting can be considered a typical example. However, in order to manufacture a housing for an electric component having a complicated shape, it is desirable from the viewpoint of cost effectiveness to use the above-mentioned material as a composite material mixed with some matrix as a filler. However, the thermal conductivity of the synthetic resin often used for the matrix is about 1/100 or less that of the filler, and a large amount of filler needs to be mixed. However, the addition of a large amount of filler causes deterioration of moldability and impairs practicality. Therefore, there has been a demand for a highly thermally conductive filler that takes into consideration a shape that can efficiently exhibit thermal conductivity.

一般に炭素繊維は、他の合成高分子に比較して熱伝導率が高いと言われているが、サーマルマネジメント用途に向けた、さらなる熱伝導の向上が検討されている。ところが、市販されているPAN系炭素繊維の熱伝導率は通常200W/(m・K)よりも小さい。これは、PAN系炭素繊維が所謂難黒鉛化炭素繊維であり、熱伝導を担う黒鉛性を高めることが非常に困難なことに由来している。これに対して、ピッチ系炭素繊維は易黒鉛化炭素繊維と呼ばれ、PAN系炭素繊維に比べて、黒鉛性を高くすることができるため、高熱伝導率を達成しやすいと認識されている。よって、効率的に熱伝導性を発現できる形状にまで配慮がなされた高熱伝導性フィラーにできる可能性がある。   In general, carbon fibers are said to have higher thermal conductivity than other synthetic polymers, but further improvements in thermal conductivity are being studied for thermal management applications. However, the thermal conductivity of commercially available PAN-based carbon fibers is usually smaller than 200 W / (m · K). This is because the PAN-based carbon fiber is a so-called non-graphitizable carbon fiber, and it is very difficult to improve the graphitization property that bears heat conduction. On the other hand, pitch-based carbon fibers are called graphitizable carbon fibers, and can be made more graphitic than PAN-based carbon fibers, and are recognized to easily achieve high thermal conductivity. Therefore, there is a possibility that a highly thermally conductive filler in which consideration is given to a shape capable of efficiently expressing thermal conductivity can be obtained.

ただ、炭素繊維単体での熱伝導性部材への加工は困難であり、非常に特殊な手法を用いる必要がある。そこで、金属性フィラー等と同様に、何らかのマトリクスと炭素繊維を複合材化し、それを成形体化し、その成形体の熱伝導度を向上させることが求められる。   However, it is difficult to process a carbon fiber alone into a heat conductive member, and it is necessary to use a very special method. Therefore, like a metallic filler or the like, it is required to form a composite material of some matrix and carbon fiber, to form a molded body, and to improve the thermal conductivity of the molded body.

そして、成形体が十分な熱伝導を達成するためには、熱伝導を主として担うフィラーが三次元的にネットワークを形成している必要がある。例えばサイズの揃った球体フィラーの場合、成形体中のフィラーのネットワークは分散状態にも依存するが、均一分散を仮定すると、パーコレーション的な挙動となる。したがって、十分な熱伝導性や電気伝導性を得るためには一定以上のフィラーの添加が必要になる。ところが、成形体を形成する手法においては、媒質とフィラーを一定以上の濃度で分散することが非常に困難なことが多い。   And in order for a molded object to achieve sufficient heat conduction, it is necessary for the filler mainly responsible for heat conduction to form a three-dimensional network. For example, in the case of spherical fillers of uniform size, the filler network in the molded body depends on the dispersion state, but if uniform dispersion is assumed, it becomes a percolation behavior. Accordingly, in order to obtain sufficient thermal conductivity and electrical conductivity, it is necessary to add a certain amount of filler. However, in the method of forming a molded body, it is often very difficult to disperse the medium and the filler at a certain concentration or more.

このような背景により、三次元的な架橋をフィラーに与える検討がされている。例えば金属を網目状にすることで、熱流を輸送する試みが特許文献1に開示されている。しかし、マトリクスへの分散に極めて高度な技術を要すると考えられる。また、特許文献2には、合金化することでマトリクスとフィラーが同時に溶融し、その結果、成形性を維持しながら高熱伝導性が達成されることが開示されている。
しかしながら、比重が樹脂に比して大きい金属材料の添加は、樹脂組成物の比重をも高くし、1gのオーダーで軽量化を議論するような用途には、不利と考えざるを得ない。
In view of such a background, studies have been made to give fillers three-dimensional crosslinking. For example, Patent Document 1 discloses an attempt to transport a heat flow by forming a metal network. However, it is considered that a very high level of technology is required for dispersion into the matrix. Patent Document 2 discloses that alloying causes the matrix and filler to melt simultaneously, and as a result, high thermal conductivity is achieved while maintaining formability.
However, the addition of a metal material having a specific gravity greater than that of the resin also increases the specific gravity of the resin composition, and must be considered disadvantageous for applications in which weight reduction is discussed on the order of 1 g.

特開平6−196884号公報Japanese Patent Laid-Open No. 6-196684 国際公開第03/029352号パンフレットInternational Publication No. 03/029352 Pamphlet

上記したように、軽量で熱伝導性の高い樹脂組成物を作成するためには、熱伝導が高く比重の小さい物質が求められており、さらに最終的な使用状態において最大の熱伝導性を発現するようなフィラーの制御が強く望まれていた。   As mentioned above, in order to create a resin composition that is lightweight and has high thermal conductivity, a material with high thermal conductivity and low specific gravity is required, and the maximum thermal conductivity is exhibited in the final use state. Such filler control has been strongly desired.

本発明者らは、最終的な成形体において熱伝導率を向上させること及び比重を小さくすることを目的とし、熱伝導性材料として熱伝導率の高いピッチ系炭素短繊維を、サイズ及びその分散、表面形状、微細構造に着目し、適切に制御し、さらにマトリクスに分散させることにより、これが達成できることを見出し本発明に到達した。   The inventors of the present invention aim to improve the thermal conductivity and reduce the specific gravity in the final molded body, and the pitch-based carbon short fibers having high thermal conductivity as the thermal conductive material are sized and dispersed. The inventors of the present invention have found that this can be achieved by paying attention to the surface shape and fine structure, appropriately controlling, and further dispersing in a matrix.

即ち、本発明の目的は、
透過型電子顕微鏡で観察した端面が閉じており、走査型電子顕微鏡での観察表面が実質的に平坦であるピッチ系炭素短繊維フィラーであり、更に、光学顕微鏡で観測した平均繊維径(D1)が7μm以上12μm以下の範囲であり、平均繊維径(D1)に対する繊維径分散(S1)の100分率が3〜20の範囲であるピッチ系炭素短繊維フィラーによって達成することができる。
That is, the object of the present invention is to
The end face observed with a transmission electron microscope is closed, the pitch-based carbon short fiber filler has a substantially flat observation surface with a scanning electron microscope, and the average fiber diameter (D1) observed with an optical microscope Is a range of 7 μm or more and 12 μm or less, and can be achieved by a pitch-based carbon short fiber filler in which the fiber fraction (S1) 100-percentage of the average fiber diameter (D1) is in the range of 3-20.

また、本発明には、平均繊維長(L1)が10μm以上700μm以下の範囲であり、D1に対するL1の比が1〜100であること、真密度が1.5〜2.2g/ccの範囲であり、繊維軸方向の熱伝導率が300W/(m・K)以上であること、六角網面の厚み方向に由来する結晶子サイズが10nm以上であり、六角網面の成長方向に由来する結晶子サイズが8nm以上であること、請求項1〜4のいずれかに記載のピッチ系炭素短繊維フィラーとマトリクスとからなり、マトリクスに対して体積分率で3〜60体積%の前記フィラーを含有する複合成形体、マトリクスが、熱可塑性樹脂及び/又は熱硬化性樹脂であること、熱可塑性樹脂が、ポリカーボネイト類、ポリエチレンテレフタレート類、ポリエチレン2,6ナフタレート類、ナイロン類、ポリプロピレン類、ポリエチレン類、ポリエポキシエーテルケトン類、ポリフェニレンスルフィド類の群より選ばれる少なくとも一種の樹脂であること、熱硬化性樹脂が、エポキシ類、アクリル類、ウレタン類、シリコーン類、フェノール類の群より選ばれる少なくとも一種の樹脂であること、平板状に成形した状態における熱伝導率が2W/(m・K)以上であること、請求項5〜8のいずれかに記載の複合成形体を、射出成形法、プレス成形法、カレンダー成形法、ロール成形法、押出成形法、注型成形法、ブロー成形法の群より選ばれる少なくとも一種以上の手法の組み合わせによって作製する複合成形体の製造方法、請求項5〜8のいずれかに記載の複合成形体を主たる材料とする電子部品用放熱板、請求項5〜8のいずれかに記載の複合成形体を主たる材料とする電波遮蔽板、請求項5〜8のいずれかに記載の複合成形体を主たる材料とする熱交換器が包含される。   In the present invention, the average fiber length (L1) is in the range of 10 to 700 μm, the ratio of L1 to D1 is 1 to 100, and the true density is in the range of 1.5 to 2.2 g / cc. The thermal conductivity in the fiber axis direction is 300 W / (m · K) or more, the crystallite size derived from the thickness direction of the hexagonal network surface is 10 nm or more, and is derived from the growth direction of the hexagonal network surface. The crystallite size is 8 nm or more, the pitch-based carbon short fiber filler according to any one of claims 1 to 4 and a matrix, wherein the filler having a volume fraction of 3 to 60% by volume with respect to the matrix. The composite molded body to be contained, the matrix is a thermoplastic resin and / or a thermosetting resin, the thermoplastic resin is a polycarbonate, polyethylene terephthalate, polyethylene 2,6 naphthalate, It is at least one resin selected from the group of nylons, polypropylenes, polyethylenes, polyepoxy ether ketones, polyphenylene sulfides, and thermosetting resins are epoxies, acrylics, urethanes, silicones, phenols The composite molding according to any one of claims 5 to 8, which is at least one kind of resin selected from a group of resins, has a thermal conductivity of 2 W / (m · K) or more in a state of being molded into a flat plate shape. A composite molded body produced by a combination of at least one method selected from the group of injection molding, press molding, calendar molding, roll molding, extrusion molding, cast molding, and blow molding A heat sink for an electronic component comprising the composite molded body according to any one of claims 5 to 8 as a main material, Electric wave shielding plate for a composite molding according mainly material or Re, the heat exchanger for a composite molding according mainly material to any of the claims 5-8 are included.

本発明のピッチ系炭素短繊維フィラーは、特定の形状を有し、さらにサイズが制御されていることにより、マトリクスの粘度増大を抑制しつつ、高い熱伝導率を複合成形体に付与することが可能になり、成形性が良好で熱伝導率の高い複合成形材料にすることが可能である。当該複合成形体は電子部品用放熱板や熱交換器の効率を高めることが可能になる。さらに、ピッチ系炭素短繊維が、数GHzの周波数帯域の電波遮蔽性に優れることにより、電波遮蔽板を供給することも可能になる。   The pitch-based carbon short fiber filler of the present invention has a specific shape and is controlled in size, so that high thermal conductivity can be imparted to the composite molded body while suppressing an increase in the viscosity of the matrix. Therefore, a composite molding material having good moldability and high thermal conductivity can be obtained. The composite molded body can increase the efficiency of the heat sink for electronic parts and the heat exchanger. Furthermore, since the pitch-based carbon short fibers are excellent in radio wave shielding in a frequency band of several GHz, it is possible to supply a radio wave shielding plate.

次に、本発明の実施の形態について順次に説明していく。
本発明で用いられるピッチ系炭素短繊維の原料としては、例えば、ナフタレンやフェナントレンといった縮合多環炭化水素化合物、石油系ピッチや石炭系ピッチといった縮合複素環化合物等が挙げられる。その中でもナフタレンやフェナントレンといった縮合多環炭化水素化合物が好ましく、特に光学的異方性ピッチ、即ちメソフェーズピッチが好ましい。これらは、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いが、メソフェーズピッチを単独で用いることが炭素短繊維の熱伝導性を向上させる上で特に望ましい。
Next, embodiments of the present invention will be described sequentially.
Examples of the raw material for pitch-based carbon short fibers used in the present invention include condensed polycyclic hydrocarbon compounds such as naphthalene and phenanthrene, and condensed heterocyclic compounds such as petroleum-based pitch and coal-based pitch. Among them, condensed polycyclic hydrocarbon compounds such as naphthalene and phenanthrene are preferable, and optically anisotropic pitch, that is, mesophase pitch is particularly preferable. These may be used singly or in combination of two or more, but it is particularly desirable to use mesophase pitch alone in order to improve the thermal conductivity of the short carbon fiber.

原料ピッチの軟化点はメトラー法により求めることができ、230℃以上340℃以下が好ましい。軟化点が230℃より低いと、不融化の際に繊維同士の融着や大きな熱収縮が発生する。また、340℃より高いとピッチの熱分解が生じ糸状になり難くなる。さらに、ガス成分が発生し、糸に気泡が発生し強度劣化を招く。
原料ピッチはメルトブロー法により紡糸され、その後不融化、焼成、ミリング、篩い分け、黒鉛化によってピッチ系炭素短繊維となる。以下各工程について説明する。
The softening point of the raw material pitch can be determined by the Mettler method, and is preferably 230 ° C. or higher and 340 ° C. or lower. If the softening point is lower than 230 ° C., fusion between fibers or large heat shrinkage occurs during infusibilization. On the other hand, when the temperature is higher than 340 ° C., thermal decomposition of the pitch occurs and it becomes difficult to form a yarn. Further, gas components are generated, bubbles are generated in the yarn, and strength is deteriorated.
The raw material pitch is spun by the melt blow method, and then becomes pitch-based carbon short fibers by infusibilization, firing, milling, sieving, and graphitization. Each step will be described below.

本発明においては、ピッチ系炭素短繊維の原料となるピッチ繊維の紡糸ノズルの形状については特に制約はないが、ノズル孔の長さと孔径の比が3よりも小さいものが好ましく用いられ、更に好ましくは1.5程度のものが用いられる。紡糸時のノズルの温度についても特に制約はなく、安定した紡糸状態が維持できる温度、即ち、紡糸ピッチの粘度が1〜100Pa・S、好ましくは50〜60Pa・Sになる温度であればよい。   In the present invention, there is no particular limitation on the shape of the spinning nozzle of the pitch fiber used as the raw material for the pitch-based carbon short fiber, but the nozzle hole length / hole diameter ratio is preferably smaller than 3, more preferably Is about 1.5. The temperature of the nozzle at the time of spinning is not particularly limited, and may be a temperature at which a stable spinning state can be maintained, that is, a temperature at which the viscosity of the spinning pitch is 1 to 100 Pa · S, preferably 50 to 60 Pa · S.

ノズル孔から出糸されたピッチ繊維は、100〜370℃に加温された毎分100〜10000mの線速度のガスを細化点近傍に吹き付けることによって短繊維化される。吹き付けるガスは空気、窒素、アルゴンを用いることができるが、コストパフォーマンスの点から空気が望ましい。   The pitch fibers drawn out from the nozzle holes are shortened by blowing a gas having a linear velocity of 100 to 10000 m per minute heated to 100 to 370 ° C. in the vicinity of the thinning point. As the gas to be blown, air, nitrogen, or argon can be used, but air is preferable from the viewpoint of cost performance.

ピッチ繊維は、金網ベルト上に捕集され連続的なマット状になり、さらにクロスラップされることで一定の目付のウェブとなる。
このようにして得られたピッチ繊維よりなるウェブは、公知の方法で不融化し、700〜900℃で焼成される。不融化は、空気、或いはオゾン、二酸化窒素、窒素、酸素、ヨウ素、臭素を空気に添加したガスを用いて200〜300℃の温度で一定時間の熱処理を付与することで達成される。安全性、利便性を考慮すると空気中で実施することが望ましい。そして、不融化したピッチ繊維は、真空中、或いは窒素、アルゴン、クリプトン等の不活性ガス中で焼成されるが、常圧であり、且つコストの安い窒素中で実施される。
Pitch fibers are collected on a wire mesh belt to form a continuous mat, and are further cross-wrapped to form a web with a constant basis weight.
The web made of pitch fibers thus obtained is infusible by a known method and fired at 700 to 900 ° C. Infusibilization is achieved by applying heat treatment at a temperature of 200 to 300 ° C. for a certain period of time using air or a gas obtained by adding ozone, nitrogen dioxide, nitrogen, oxygen, iodine, or bromine to air. Considering safety and convenience, it is desirable to carry out in air. The infusible pitch fiber is fired in vacuum or in an inert gas such as nitrogen, argon, krypton, etc., but at normal pressure and at low cost.

不融化・焼成されたピッチ繊維よりなるウェブは、さらに短繊維化を進め一定の長さにするために、ミリング、篩分けを実施する。ミリングは、ビクトリーミル、ジェットミル、高速回転ミル等の粉砕機、切断機等が使用される。ミリングを効率よく行うためには、ブレードを取付けたロータを高速に回転させることにより、繊維軸に対して直角方向に繊維を寸断する方法が適切である。   The web made of infusibilized and fired pitch fibers is further milled and sieved in order to further shorten the fibers and make them a certain length. For milling, a pulverizer such as a Victory mill, a jet mill, a high-speed rotary mill, or a cutting machine is used. In order to perform milling efficiently, a method of cutting fibers in a direction perpendicular to the fiber axis by rotating a rotor to which blades are attached at high speed is appropriate.

ミリングによって生じる繊維の平均繊維長は、ロータの回転数、ブレードの角度等を調整することにより制御される。さらに、篩により、10〜60μm、より好ましくは、15〜50μmに分けられる。或いは、100〜700μm、より好ましくは100〜300μmに分けられる。このような平均繊維長の調整は篩の目の粗さを組み合わせることによって達成することができる。   The average fiber length of the fibers produced by milling is controlled by adjusting the rotational speed of the rotor, the angle of the blade, and the like. Furthermore, it divides into 10-60 micrometers by a sieve, More preferably, it is 15-50 micrometers. Alternatively, it is divided into 100 to 700 μm, more preferably 100 to 300 μm. Such adjustment of the average fiber length can be achieved by combining the coarseness of the sieve.

上記のミリング処理、篩分けを終えた繊維を2300〜3500℃に加熱し黒鉛化して最終的なピッチ系炭素短繊維とする。黒鉛化は、アチソン炉等にて非酸化性雰囲気下で実施される。   The above-mentioned milled and sieved fibers are heated to 2300-3500 ° C. and graphitized to obtain the final pitch-based carbon short fibers. Graphitization is performed in a non-oxidizing atmosphere in an Atchison furnace or the like.

次に、本発明のピッチ系炭素短繊維フィラーの形状について述べる。本発明のピッチ系炭素短繊維は、透過型電子顕微鏡でフィラー端面の形状を観察すると、グラフェンシートが閉じた構造になっている。フィラーの端面がグラフェンシートとして閉じている場合には、余分な官能基の発生や、形状に起因する電子の局在化が起こらないので、水のような不純物の濃度を低減することができ、例えば、膨張黒鉛との親和性をより高めることが可能になり好ましい。特に、本発明のように、繊維長が1mmよりも短いフィラーにおいては、フィラー表面積に占める端面の割合が高くなることより、グラフェンシートが閉じている構造が特に好ましい。   Next, the shape of the pitch-based carbon short fiber filler of the present invention will be described. The pitch-based carbon short fibers of the present invention have a structure in which the graphene sheet is closed when the shape of the filler end face is observed with a transmission electron microscope. When the end face of the filler is closed as a graphene sheet, generation of extra functional groups and localization of electrons due to shape do not occur, so the concentration of impurities such as water can be reduced, For example, the affinity with expanded graphite can be further increased, which is preferable. In particular, in the filler having a fiber length shorter than 1 mm as in the present invention, the structure in which the graphene sheet is closed is particularly preferable because the ratio of the end face to the filler surface area is high.

なお、グラフェンシートが閉じているとは、炭素繊維を構成するグラフェンシートそのものの端部が炭素繊維端部に露出することなく、グラファイト層が略U字上に湾曲し、湾曲部分が炭素繊維端部に露出している状態である。   Note that the graphene sheet is closed means that the end of the graphene sheet itself constituting the carbon fiber is not exposed at the end of the carbon fiber, the graphite layer is curved in a substantially U shape, and the curved portion is the end of the carbon fiber. It is in the state exposed to the part.

また、本発明のピッチ系炭素短繊維フィラーは走査型電子顕微鏡での観察表面が実質的に平坦であることが必要である。
ここで、実質的に平坦であるとは、フィブリル構造のような激しい凹凸を表面に有しないことを意味し、フィラーの表面に激しい凹凸が存在する場合には、マトリクス樹脂との混練に際して表面積の増大に伴う粘度の増大を引き起こし、成形性を悪化させる。よって、表面凹凸はできるだけ小さい状態が望ましい。
上述のピッチ系炭素短繊維フィラーは、ミリングを行った後に黒鉛化処理を実施することによって、容易に得ることができる。
The pitch-based carbon short fiber filler of the present invention is required to have a substantially flat observation surface with a scanning electron microscope.
Here, “substantially flat” means that the surface does not have severe unevenness like a fibril structure, and when there is intense unevenness on the surface of the filler, the surface area of the filler is reduced during kneading with the matrix resin. It causes an increase in viscosity accompanying the increase and deteriorates moldability. Therefore, it is desirable that the surface unevenness is as small as possible.
The pitch-based carbon short fiber filler described above can be easily obtained by performing graphitization after milling.

本発明のピッチ系炭素短繊維フィラーの光学顕微鏡で観測した平均繊維径(D1)は7〜12μmであることが必要であり、より好ましくは8〜11μmである。12μmより大きいD1の場合は、不融化工程で近接する糸との融着を起こしやすく、7μmより小さいD1の場合は、ピッチ系炭素短繊維フィラーの重量当たりの表面積が増大し、繊維表面が実質的に平坦であっても、表面に凹凸を有する繊維と同様に成形性を悪化させてしまい、実用上好ましくない。また、光学顕微鏡で観測した繊維径の分散である繊維径分散(S1)のD1に対する百分率は3〜20の範囲が好ましい。   The average fiber diameter (D1) observed with an optical microscope of the pitch-based short carbon fiber filler of the present invention is required to be 7 to 12 μm, and more preferably 8 to 11 μm. When D1 is larger than 12 μm, it is easy to cause fusion with adjacent yarns in the infusibilization process. When D1 is smaller than 7 μm, the surface area per weight of the pitch-based short carbon fiber filler is increased, and the fiber surface is substantially Even if it is flat, the moldability is deteriorated in the same manner as the fiber having irregularities on the surface, which is not preferable for practical use. The percentage of fiber diameter dispersion (S1), which is the dispersion of fiber diameters observed with an optical microscope, with respect to D1 is preferably in the range of 3-20.

本発明のピッチ系炭素短繊維フィラーの平均繊維長(L1)は、10〜700μmであることが好ましい。L1は目的によって最適な値があるが、当該フィラーが副次的に発現する補強効果を出す場合には、300〜700μmの範囲が好ましい。より好ましくは300〜500μmの範囲である。一方、当該フィラーを伝熱経路作製用、即ち放熱助材に用いる場合は、L1は10〜300μmの範囲が好ましい。より好ましくは、10〜100μmの範囲である。L1が10μより短い場合は、繊維状を逸脱しており、本発明の趣旨をも逸脱する。L1が700μmを超える場合には、嵩真密度が小さくなり、マトリクス成分との混合が困難になる。また、D1に対するL1の比(L1/D1)は1〜100の範囲であることが好ましい。   The average fiber length (L1) of the pitch-based carbon short fiber filler of the present invention is preferably 10 to 700 μm. L1 has an optimum value depending on the purpose, but in the case of providing a reinforcing effect that the filler is secondaryly produced, a range of 300 to 700 μm is preferable. More preferably, it is the range of 300-500 micrometers. On the other hand, when the filler is used for preparing a heat transfer path, that is, for a heat dissipation aid, L1 is preferably in the range of 10 to 300 μm. More preferably, it is the range of 10-100 micrometers. When L1 is shorter than 10μ, it deviates from the fiber shape and deviates from the gist of the present invention. When L1 exceeds 700 μm, the bulk density becomes small and mixing with the matrix component becomes difficult. The ratio of L1 to D1 (L1 / D1) is preferably in the range of 1-100.

L1/D1は平均繊維長にも依存するが、L1/D1が1より小さいときには、最終的な成形品での粉落ちが顕著になる。一方、L1/D1が100を超えると、折れる繊維の割合が高くなるため、本来の性能を出すことが困難になる。より好ましくは平均繊維長が10〜100μmの場合には、1.5〜10であり、平均繊維長が300〜500μmの場合には、30〜50である。   Although L1 / D1 also depends on the average fiber length, when L1 / D1 is smaller than 1, powder falling in the final molded product becomes remarkable. On the other hand, if L1 / D1 exceeds 100, the percentage of fibers that breaks increases, making it difficult to achieve the original performance. More preferably, it is 1.5 to 10 when the average fiber length is 10 to 100 μm, and 30 to 50 when the average fiber length is 300 to 500 μm.

本発明においてピッチ系炭素短繊維フィラーの真密度は、黒鉛化温度に強く依存するが、1.5〜2.2g/ccの範囲のものが好ましい。より好ましくは、1.6〜2.0g/ccである。また、ピッチ系炭素短繊維の繊維軸方向の熱伝導率は300W/(m・K)以上であり、より好ましくは、400W/(m・K)以上である。   In the present invention, the true density of the pitch-based carbon short fiber filler strongly depends on the graphitization temperature, but is preferably in the range of 1.5 to 2.2 g / cc. More preferably, it is 1.6-2.0 g / cc. Further, the thermal conductivity in the fiber axis direction of the pitch-based short carbon fibers is 300 W / (m · K) or more, and more preferably 400 W / (m · K) or more.

また、ピッチ系炭素短繊維フィラーは、六角網面の厚み方向に由来する結晶子サイズが10nm以上であり、さらに六角網面の成長方向に由来する結晶子サイズが8nm以上であることが好ましい。   The pitch-based carbon short fiber filler preferably has a crystallite size derived from the thickness direction of the hexagonal network surface of 10 nm or more, and further has a crystallite size derived from the growth direction of the hexagonal network surface of 8 nm or more.

結晶子サイズは六角網面の厚み方向、六角網面の成長方向のいずれも、黒鉛化に対応するものであり、熱物性を発現するためには、一定サイズ以上が必要である。六角網面の厚み方向に由来する結晶子サイズ及び六角網面の成長方向の結晶子サイズは、X線回折法で求めるこができる。測定手法は集中法とし、解析手法としては、学振法を用いた。六角網面の厚み方向の結晶子サイズは、(002)面からの回折線を用いて求め、六角網面の成長方向の結晶子サイズは、(110)面からの回折線を用いて夫々求めた。   The crystallite size corresponds to graphitization in both the thickness direction of the hexagonal network surface and the growth direction of the hexagonal network surface, and a certain size or more is necessary to exhibit thermophysical properties. The crystallite size derived from the thickness direction of the hexagonal mesh surface and the crystallite size in the growth direction of the hexagonal mesh surface can be obtained by an X-ray diffraction method. The measurement method was the concentration method, and the Gakushin method was used as the analysis method. The crystallite size in the thickness direction of the hexagonal mesh plane is obtained using a diffraction line from the (002) plane, and the crystallite size in the growth direction of the hexagonal mesh plane is obtained using a diffraction line from the (110) plane, respectively. It was.

本発明においてピッチ系炭素短繊維フィラーは、表面処理したのちサイジング剤をフィラーに対し0.01〜10重量%、好ましくは0.1〜2.5重量%添着させてもよい。サイジング剤としては通常用いられる任意のものが使用でき、具体的にはエポキシ化合物、水溶性ポリアミド化合物、飽和ポリエステル、不飽和ポリエステル、酢酸ビニル、水、アルコール、グリコールを単独又はこれらの混合物で用いることができる。このような表面処理は、嵩真密度を高くすることを鑑みると有効である。ただ、過剰のサイジング剤の添着は、熱抵抗となるため、必要とされる物性に応じてこれを実施することができる。   In the present invention, the pitch-based carbon short fiber filler may be surface-treated and then a sizing agent may be added to the filler in an amount of 0.01 to 10% by weight, preferably 0.1 to 2.5% by weight. As the sizing agent, any commonly used sizing agent can be used. Specifically, an epoxy compound, a water-soluble polyamide compound, a saturated polyester, an unsaturated polyester, vinyl acetate, water, alcohol, glycol are used alone or in a mixture thereof. Can do. Such surface treatment is effective in view of increasing the bulk density. However, since the excessive sizing agent is added to the heat resistance, this can be carried out according to the required physical properties.

本発明では、ピッチ系炭素短繊維フィラーとマトリクスとを混合し、複合成形体を作製する。この際、ピッチ系炭素短繊維フィラーは、マトリクスに対して体積分率で3〜60%を添加させる。3体積%より少ない添加量では、熱伝導性を十分に確保することが難しい。一方、60体積%より多いピッチ系炭素短繊維フィラーのマトリクスへの添加は困難であることが多い。   In the present invention, a pitch-based carbon short fiber filler and a matrix are mixed to produce a composite molded body. At this time, the pitch-based carbon short fiber filler is added in a volume fraction of 3 to 60% with respect to the matrix. If the addition amount is less than 3% by volume, it is difficult to ensure sufficient thermal conductivity. On the other hand, it is often difficult to add more than 60% by volume of pitch-based carbon short fiber filler to the matrix.

マトリクスは、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれか一つ以上を含有する。さらに、マトリクスとしては、複合成形体に所望の物性を発現させるために熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂を適宜混合して用いることもできる。   The matrix contains one or more of a thermoplastic resin and a thermosetting resin. Furthermore, as the matrix, a thermoplastic resin and a thermosetting resin can be appropriately mixed and used in order to develop desired physical properties in the composite molded body.

熱可塑性樹脂としては、ポリカーボネイト類、ポリエチレンテレフタレート類、ポリエチレン2,6ナフタレート類、ナイロン類、ポリプロピレン類、ポリエチレン類、ポリエポキシエーテルケトン類、ポリフェニレンスルフィド類の群より選ばれる少なくとも一種から選定することができる。   The thermoplastic resin may be selected from at least one selected from the group consisting of polycarbonates, polyethylene terephthalates, polyethylene 2,6 naphthalates, nylons, polypropylenes, polyethylenes, polyepoxy ether ketones, and polyphenylene sulfides. it can.

より具体的には、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等のエチレン−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、フッ素樹脂(ポリフッ化ビニリデン、ポリテトラフルオロエチレン等)、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、脂肪族ポリアミド類、芳香族ポリアミド類、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリメタクリル酸類(ポリメタクリル酸メチル等のポリメタクリル酸エステル)、ポリアクリル酸類、ポリカーボネイト、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、アイオノマー等が挙げられる。そして、マトリクスとしては、これらから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、二種以上の高分子材料からなるポリマーアロイを使用してもよい。   More specifically, ethylene-α-olefin copolymers such as polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, polymethylpentene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, ethylene-vinyl acetate copolymer , Polyvinyl alcohol, polyacetal, fluorine resin (polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene, etc.), polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polystyrene, polyacrylonitrile, styrene-acrylonitrile copolymer, ABS resin, polyphenylene ether (PPE) ) Resin, modified PPE resin, aliphatic polyamide, aromatic polyamide, polyimide, polyamideimide, polymethacrylic acid (polymethacrylate such as polymethylmethacrylate) Ester), polyacrylic acids, polycarbonate, polyphenylene sulfide, polysulfone, polyether sulfone, polyether nitrile, polyether ketone, polyketone, liquid crystal polymer, ionomer and the like. As the matrix, one kind of them may be used alone, or two or more kinds may be used in appropriate combination, or a polymer alloy made of two or more kinds of polymer materials may be used.

また、熱硬化性樹脂としては、エポキシ類、アクリル類、ウレタン類、シリコーン類、フェノール類、イミド類、熱硬化型変性PPE類、熱硬化型PPE類等が挙げられ、これらから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良い。   In addition, examples of the thermosetting resin include epoxies, acrylics, urethanes, silicones, phenols, imides, thermosetting modified PPEs, thermosetting PPEs, and the like. Even if it uses, you may use in combination of 2 or more types as appropriate.

本発明の複合成形体は、ピッチ系炭素短繊維フィラーとマトリクスとを混合して作製するが、混合の際には、ニーダー、ミキサー、ブレンダー、ロール、押出機、ミリング機、自公転式の撹拌機などの混合装置又は混練装置が好適に用いられる。そして、複合成形体は、射出成形法、プレス成形法、カレンダー成形法、ロール成形法、押出製刑法、注型成形法、ブロー成形法等の成形方法にて、成形することが可能である。成形条件は、手法とマトリクスに強く依存し、熱可塑性樹脂の場合は、当該樹脂の溶融粘度より温度を上げた状態で成形を実施する。マトリクスが熱硬化性樹脂の場合は、適切な型において、当該樹脂の硬化温度を付与するといった方法を挙げることができる。   The composite molded body of the present invention is prepared by mixing a pitch-based carbon short fiber filler and a matrix. During mixing, a kneader, a mixer, a blender, a roll, an extruder, a milling machine, a self-revolving agitator A mixing device such as a machine or a kneading device is preferably used. The composite molded body can be molded by a molding method such as an injection molding method, a press molding method, a calendar molding method, a roll molding method, an extrusion manufacturing method, a casting molding method, or a blow molding method. The molding conditions strongly depend on the method and the matrix. In the case of a thermoplastic resin, the molding is performed in a state where the temperature is higher than the melt viscosity of the resin. In the case where the matrix is a thermosetting resin, a method of applying a curing temperature of the resin in an appropriate mold can be exemplified.

本発明の複合成形体を平板状に成形し、熱伝導率を測定すると2W/(m・K)以上の熱伝導率を示す。2W/(m・K)の熱伝導率は、マトリクスとして用いている高分子材料に比較すると約一桁高い熱伝導率である。   When the composite molded body of the present invention is molded into a flat plate shape and the thermal conductivity is measured, it shows a thermal conductivity of 2 W / (m · K) or more. The thermal conductivity of 2 W / (m · K) is about one digit higher than that of the polymer material used as the matrix.

本発明の複合成形体は、その熱伝導率の高さを利用することで、電子部品用放熱板として用いることができる。また、ピッチ系炭素短繊維フィラーの添加量を多くすることで、高い熱伝導度が得られるため、電子部品においても、比較的耐熱性が要求される自動車や大電流を必要とする産業用パワーモジュールのコネクタ等に好適に用いることができる。より具体的には、放熱板、半導体パッケージ用部品、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、冷却ファン用部品、筐体等に用いることができる。また、熱交換器の部品として用いることもできる。ヒートパイプに用いることができる。さらに、ピッチ系炭素短繊維フィラーの電波遮蔽性を利用し、特にGHz帯の電波遮蔽用部材として好適に用いることができる。   The composite molded body of the present invention can be used as a heat radiating plate for electronic components by utilizing its high thermal conductivity. In addition, since high thermal conductivity can be obtained by increasing the amount of pitch-based carbon short fiber filler added, even in electronic parts, automobiles that require relatively high heat resistance and industrial power that requires large currents It can be suitably used for a connector of a module. More specifically, it can be used for a heat sink, a semiconductor package component, a heat sink, a heat spreader, a die pad, a printed wiring board, a cooling fan component, a housing, and the like. It can also be used as a heat exchanger component. Can be used for heat pipes. Furthermore, the radio wave shielding property of the pitch-based carbon short fiber filler can be utilized, and can be suitably used particularly as a radio wave shielding member in the GHz band.

以下に実施例を示すが、本発明はこれらに制限されるものではない。
(1)ピッチ系炭素短繊維フィラーの平均繊維径及び繊維径分散:
黒鉛化を経たピッチ系炭素繊維フィラーを光学顕微鏡下400倍で10視野撮影し求めた。
(2)ピッチ系炭素短繊維フィラーの平均繊維長:
黒鉛化を経たピッチ系炭素短繊維フィラーを光学顕微鏡下で10視野撮影し求めた。倍率は糸長さに応じて適宜調整した。
(3)ピッチ系炭素短繊維フィラーの真密度:
比重法を用いて求めた。
(4)結晶サイズ:
X線回折にて求め、六角網面の厚み方向に由来する結晶子サイズは(002)面からの回折線を用いて求め、六角網面の成長方向に由来する結晶子サイズは(110)面からの回折線を用いて求めた。また、求め方は学振法に準拠して実施した。
(5)ピッチ系炭素短繊維フィラーの熱伝導率:
粉砕工程以外を同じ条件で作製した、黒鉛化後のピッチ系炭素短繊維の抵抗率を測定し、特開平11−117143号公報に開示されている熱伝導率と電気比抵抗との関係を表す下記式(1)より求めた。
[数1]
K=1272.4/ER−49.4 (1)
ここで、Kは黒鉛化後のピッチ系炭素短繊維の熱伝導率W/(m・K)、ERは同じピッチ系炭素短繊維の電気比抵抗μΩmを表す。
(6)平板状成形体の熱伝導率:
京都電子製QTM−500で測定した。
Examples are shown below, but the present invention is not limited thereto.
(1) Average fiber diameter and fiber diameter dispersion of pitch-based carbon short fiber filler:
The pitch-based carbon fiber filler that had undergone graphitization was determined by photographing 10 fields of view at 400 times under an optical microscope.
(2) Average fiber length of pitch-based carbon short fiber filler:
The pitch-based short carbon fiber filler that had undergone graphitization was determined by photographing 10 visual fields under an optical microscope. The magnification was appropriately adjusted according to the yarn length.
(3) True density of pitch-based carbon short fiber filler:
It calculated | required using the specific gravity method.
(4) Crystal size:
Obtained by X-ray diffraction, the crystallite size derived from the thickness direction of the hexagonal mesh surface is obtained using diffraction lines from the (002) plane, and the crystallite size derived from the growth direction of the hexagonal mesh surface is the (110) plane. It was determined using the diffraction line from. In addition, the request was made in accordance with the Gakushin Law.
(5) Thermal conductivity of pitch-based carbon short fiber filler:
The resistivity of pitch-based short carbon fibers after graphitization prepared under the same conditions except for the pulverization step is measured, and the relationship between the thermal conductivity and electrical resistivity disclosed in JP-A-11-117143 is expressed. It calculated | required from following formula (1).
[Equation 1]
K = 1272.4 / ER-49.4 (1)
Here, K represents the thermal conductivity W / (m · K) of the pitch-based short carbon fiber after graphitization, and ER represents the electrical specific resistance μΩm of the same pitch-based short carbon fiber.
(6) Thermal conductivity of flat molded body:
Measured with QTM-500 manufactured by Kyoto Electronics.

[実施例1]
縮合多環炭化水素化合物よりなるピッチを主原料とした。光学的異方性割合は100%、軟化点が283℃であった。直径0.2mmφの孔のキャップを使用し、スリットから加熱空気を毎分5000mの線速度で噴出させて、溶融ピッチを牽引して平均繊維径が15μmのピッチ系短繊維を作製した。紡出された短繊維をベルト上に捕集してマットとし、さらにクロスラッピングで目付320g/mのピッチ系短繊維からなるウェブとした。
[Example 1]
A pitch made of a condensed polycyclic hydrocarbon compound was used as a main raw material. The optical anisotropy ratio was 100%, and the softening point was 283 ° C. Using a hole cap having a diameter of 0.2 mmφ, heated air was ejected from the slit at a linear velocity of 5000 m / min, and the melt pitch was pulled to produce pitch short fibers having an average fiber diameter of 15 μm. The spun short fibers were collected on a belt to form a mat, and then a web made of pitch-based short fibers having a basis weight of 320 g / m 2 by cross wrapping.

このウェブを空気中で175℃から280℃まで平均昇温速度7℃/分で昇温して不融化を行った。不融化したウェブを窒素雰囲気中800℃で焼成した後、ミリングし、平均繊維長が25μmの短繊維フィラーに篩い分けを行った。その後、非酸化性雰囲気とした電気炉にて3000℃で熱処理することで黒鉛化し、ピッチ系炭素短繊維フィラーとした。平均繊維径は9.7μmであった。繊維径分散の平均繊維径に対する百分率は14%であった。真密度は、2.05g/ccであった。   The web was infusibilized by increasing the temperature from 175 ° C. to 280 ° C. in air at an average temperature increase rate of 7 ° C./min. The infusible web was fired at 800 ° C. in a nitrogen atmosphere, and then milled, and sieved to a short fiber filler having an average fiber length of 25 μm. Then, it graphitized by heat-processing at 3000 degreeC with the electric furnace made into the non-oxidizing atmosphere, and it was set as the pitch-type carbon short fiber filler. The average fiber diameter was 9.7 μm. The percentage of the fiber diameter dispersion to the average fiber diameter was 14%. The true density was 2.05 g / cc.

透過型電子顕微鏡で100万倍の倍率で観察し、400万倍に写真上で拡大した。ピッチ系炭素短繊維フィラーの端面はグラフェンシートが閉じていることを確認した。また、走査型電子顕微鏡で4000倍の倍率で観察した、ピッチ系炭素短繊維フィラーの表面は、大きな凹凸はなく平滑であった。
X線回折法によって求めた六角網面の厚み方向の結晶子サイズは、15nmであった。また、六角網面の成長方向の結晶子サイズは、20nmであった。
The image was observed with a transmission electron microscope at a magnification of 1,000,000 times and magnified on a photograph at 4 million times. It was confirmed that the graphene sheet was closed at the end face of the pitch-based carbon short fiber filler. Further, the surface of the pitch-based carbon short fiber filler, which was observed with a scanning electron microscope at a magnification of 4000 times, was smooth with no large irregularities.
The crystallite size in the thickness direction of the hexagonal network surface determined by the X-ray diffraction method was 15 nm. The crystallite size in the growth direction of the hexagonal network surface was 20 nm.

焼成までを同じ工程で作製し、ミリングを実施しなかったウェブを、非酸化性雰囲気とした電気炉にて3000℃で熱処理した黒鉛化ウェブより、単糸を抜き取り、電気比抵抗を測定したところ、2.4μΩmであった。下記式(1)を用いて求めた熱伝導度は480W/(m・K)であった。
[数2]
K=1272.4/ER−49.4 (1)
A single yarn was extracted from a graphitized web prepared by the same process up to firing and not milled, and heat-treated at 3000 ° C. in an electric furnace in a non-oxidizing atmosphere, and the electrical resistivity was measured. It was 2.4 μΩm. The thermal conductivity obtained using the following formula (1) was 480 W / (m · K).
[Equation 2]
K = 1272.4 / ER-49.4 (1)

[実施例2]
縮合多環炭化水素化合物よりなるピッチを主原料とした。光学的異方性割合は100%、軟化点が283℃であった。直径0.2mmφの孔のキャップを使用し、スリットから加熱空気を毎分6000mの線速度で噴出させて、溶融ピッチを牽引して平均繊維径が11μmのピッチ系短繊維を作製した。紡出された短繊維をベルト上に捕集してマットとし、さらにクロスラッピングで目付280g/mのピッチ系短繊維からなるウェブとした。
[Example 2]
A pitch made of a condensed polycyclic hydrocarbon compound was used as a main raw material. The optical anisotropy ratio was 100%, and the softening point was 283 ° C. Using a hole cap with a diameter of 0.2 mmφ, heated air was ejected from the slit at a linear velocity of 6000 m / min, and the melt pitch was pulled to produce pitch short fibers having an average fiber diameter of 11 μm. The spun short fibers were collected on a belt to form a mat, and then a web made of pitch-based short fibers having a basis weight of 280 g / m 2 by cross wrapping.

このウェブを空気中で175℃から280℃まで平均昇温速度7℃/分で昇温して不融化を行った。不融化したウェブを窒素雰囲気中800℃で焼成した後、ミリングし、平均繊維長が30μmの短繊維フィラーに篩い分けを行った。その後、非酸化性雰囲気とした電気炉にて3000℃で熱処理することで黒鉛化し、ピッチ系炭素短繊維フィラーとした。平均繊維径は8.1μmであった。繊維径分散の平均繊維径に対する百分率は16%であった。真密度は、2.0g/ccであった。透過型電子顕微鏡で100万倍の倍率で観察し、400万倍に写真上で拡大した。ピッチ系炭素短繊維フィラーの端面はグラフェンシートが閉じていた。また、走査型電子顕微鏡で4000倍の倍率で観察した、ピッチ系炭素短繊維フィラーの表面は、大きな凹凸はなく平滑であった。   The web was infusibilized by increasing the temperature from 175 ° C. to 280 ° C. in air at an average temperature increase rate of 7 ° C./min. The infusible web was fired at 800 ° C. in a nitrogen atmosphere and then milled and sieved to a short fiber filler having an average fiber length of 30 μm. Then, it graphitized by heat-processing at 3000 degreeC with the electric furnace made into the non-oxidizing atmosphere, and it was set as the pitch-type carbon short fiber filler. The average fiber diameter was 8.1 μm. The percentage of the fiber diameter dispersion to the average fiber diameter was 16%. The true density was 2.0 g / cc. The image was observed with a transmission electron microscope at a magnification of 1,000,000 times and magnified on a photograph at 4 million times. The graphene sheet was closed on the end face of the pitch-based carbon short fiber filler. Further, the surface of the pitch-based carbon short fiber filler, which was observed with a scanning electron microscope at a magnification of 4000 times, was smooth with no large irregularities.

X線回折法によって求めた六角網面の厚み方向の結晶子サイズは、17nmであった。また、六角網面の成長方向の結晶子サイズは、25nmであった。
焼成までを同じ工程で作製し、ミリングを実施しなかったウェブを、非酸化性雰囲気とした電気炉にて3000℃で熱処理した黒鉛化ウェブより、単糸を抜き取り、電気比抵抗を測定したところ、2.2μΩmであった。上記式(1)を用いて求めた熱伝導度は530W/(m・K)であった。
The crystallite size in the thickness direction of the hexagonal network surface determined by the X-ray diffraction method was 17 nm. The crystallite size in the growth direction of the hexagonal network surface was 25 nm.
A single yarn was extracted from a graphitized web prepared by the same process up to firing and not milled, and heat-treated at 3000 ° C. in an electric furnace in a non-oxidizing atmosphere, and the electrical resistivity was measured. 2.2 μΩm. The thermal conductivity obtained using the above formula (1) was 530 W / (m · K).

[実施例3]
実施例1と同じウェブでミリング後の篩い分けの目開きを調整し、平均繊維長が350μmのピッチ系炭素短繊維フィラーを得た。
平均繊維径は9.9μmであった。繊維径分散の平均繊維径に対する百分率は16%であった。真密度は、2.05g/ccであった。透過型電子顕微鏡で100万倍の倍率で観察し、400万倍に写真上で拡大した。ピッチ系炭素短繊維フィラーの端面はグラフェンシートが閉じていた。また、走査型電子顕微鏡で4000倍の倍率で観察した、ピッチ系炭素短繊維フィラーの表面は、大きな凹凸はなく平滑であった。
[Example 3]
The opening of the sieving after milling was adjusted with the same web as in Example 1 to obtain a pitch-based carbon short fiber filler having an average fiber length of 350 μm.
The average fiber diameter was 9.9 μm. The percentage of the fiber diameter dispersion to the average fiber diameter was 16%. The true density was 2.05 g / cc. The image was observed with a transmission electron microscope at a magnification of 1,000,000 times and magnified on a photograph at 4 million times. The graphene sheet was closed on the end face of the pitch-based carbon short fiber filler. Further, the surface of the pitch-based carbon short fiber filler, which was observed with a scanning electron microscope at a magnification of 4000 times, was smooth with no large irregularities.

X線回折法によって求めた六角網面の厚み方向の結晶子サイズは、14nmであった。また、六角網面の成長方向の結晶子サイズは、19nmであった。
熱伝導率は、ミリング前のウェブをそのまま、黒鉛化した材料を使用しているので、実施例1と同じである。
The crystallite size in the thickness direction of the hexagonal network surface determined by the X-ray diffraction method was 14 nm. The crystallite size in the growth direction of the hexagonal network surface was 19 nm.
The thermal conductivity is the same as in Example 1 because the graphitized material is used as it is as the web before milling.

[実施例4]
実施例2と同じウェブでミリング後の篩い分けの目開きを調整し、平均繊維長が400μmのピッチ系炭素短繊維フィラーを得た。
平均繊維径は7.9μmであった。繊維径分散の平均繊維径に対する百分率は15%であった。真密度は、2.0g/ccであった。透過型電子顕微鏡で100万倍の倍率で観察し、400万倍に写真上で拡大した。ピッチ系炭素短繊維フィラーの端面はグラフェンシートが閉じていた。また、走査型電子顕微鏡で4000倍の倍率で観察した、ピッチ系炭素短繊維フィラーの表面は、大きな凹凸はなく平滑であった。
[Example 4]
The opening of the sieving after milling was adjusted with the same web as in Example 2 to obtain a pitch-based carbon short fiber filler having an average fiber length of 400 μm.
The average fiber diameter was 7.9 μm. The percentage of the fiber diameter dispersion to the average fiber diameter was 15%. The true density was 2.0 g / cc. The image was observed with a transmission electron microscope at a magnification of 1,000,000 times and magnified on a photograph at 4 million times. The graphene sheet was closed on the end face of the pitch-based carbon short fiber filler. Further, the surface of the pitch-based carbon short fiber filler, which was observed with a scanning electron microscope at a magnification of 4000 times, was smooth with no large irregularities.

X線回折法によって求めた六角網面の厚み方向の結晶子サイズは、16nmであった。また、六角網面の成長方向の結晶子サイズは、24nmであった。
熱伝導率は、ミリング前のウェブをそのまま、黒鉛化した材料を使用しているので、実施例2と同じである。
The crystallite size in the thickness direction of the hexagonal network surface determined by the X-ray diffraction method was 16 nm. The crystallite size in the growth direction of the hexagonal network surface was 24 nm.
The thermal conductivity is the same as that of Example 2 because the graphitized material is used as it is as the web before milling.

[実施例5]
ミリングまでを実施例1と同じとし、非酸化性雰囲気とした電気炉にて2300℃で黒鉛化し、ピッチ系炭素短繊維フィラーを得た。平均繊維長は、30μmであった。
平均繊維径は10.6μmであった。繊維径分散の平均繊維径に対する百分率は13%であった。真密度は、1.8g/ccであった。透過型電子顕微鏡で100万倍の倍率で観察し、400万倍に写真上で拡大した。ピッチ系炭素短繊維フィラーの端面はグラフェンシートが閉じていた。また、走査型電子顕微鏡で4000倍の倍率で観察した、ピッチ系炭素短繊維フィラーの表面は、大きな凹凸はなく平滑であった。
[Example 5]
The process up to milling was the same as in Example 1, and graphitized at 2300 ° C. in an electric furnace in a non-oxidizing atmosphere to obtain a pitch-based carbon short fiber filler. The average fiber length was 30 μm.
The average fiber diameter was 10.6 μm. The percentage of the fiber diameter dispersion to the average fiber diameter was 13%. The true density was 1.8 g / cc. The image was observed with a transmission electron microscope at a magnification of 1,000,000 times and magnified on a photograph at 4 million times. The graphene sheet was closed on the end face of the pitch-based carbon short fiber filler. Further, the surface of the pitch-based carbon short fiber filler, which was observed with a scanning electron microscope at a magnification of 4000 times, was smooth with no large irregularities.

X線回折法によって求めた六角網面の厚み方向の結晶子サイズは、11nmであった。また、六角網面の成長方向の結晶子サイズは、10nmであった。
焼成までを同じ工程で作製し、ミリングを実施しなかったウェブを、非酸化性雰囲気とした電気炉にて2300℃で熱処理した黒鉛化ウェブより、単糸を抜き取り、電気比抵抗を測定したところ、3.4μΩmであった。上記式(1)を用いて求めた熱伝導度は320W/(m・K)であった。
The crystallite size in the thickness direction of the hexagonal network surface determined by the X-ray diffraction method was 11 nm. The crystallite size in the growth direction of the hexagonal network surface was 10 nm.
A single yarn was extracted from a graphitized web prepared by the same process up to firing and not milled, and heat-treated at 2300 ° C. in an electric furnace in a non-oxidizing atmosphere, and the electrical resistivity was measured. It was 3.4 μΩm. The thermal conductivity obtained using the above formula (1) was 320 W / (m · K).

[比較例1]
ミリングまでを実施例1と同じとし、平均繊維長が28μmのピッチ系炭素短繊維フィラーに篩い分けを行った。その後、非酸化性雰囲気とした電気炉にて1300℃で熱処理することで黒鉛化し、ピッチ系炭素短繊維フィラーとした。平均繊維径は10.8μmであった。繊維径分散の平均繊維径に対する百分率は12%であった。真密度は、1.4g/ccであった。
[Comparative Example 1]
The process up to milling was the same as in Example 1, and sieving was performed on pitch-based carbon short fiber filler having an average fiber length of 28 μm. Then, it graphitized by heat-processing at 1300 degreeC with the electric furnace made into the non-oxidizing atmosphere, and it was set as the pitch type | system | group carbon short fiber filler. The average fiber diameter was 10.8 μm. The percentage of the fiber diameter dispersion to the average fiber diameter was 12%. The true density was 1.4 g / cc.

透過型電子顕微鏡で100万倍の倍率で観察し、400万倍に写真上で拡大した。ピッチ系炭素短繊維フィラーの端面はグラフェンシートが閉じている箇所と開いている箇所が混在していた。また、走査型電子顕微鏡で4000倍の倍率で観察した、ピッチ系炭素短繊維フィラーの表面は、大きな凹凸はなく平滑であった。   The image was observed with a transmission electron microscope at a magnification of 1,000,000 times and magnified on a photograph at 4 million times. On the end face of the pitch-based carbon short fiber filler, a portion where the graphene sheet is closed and a portion where the graphene sheet is open are mixed. Further, the surface of the pitch-based carbon short fiber filler, which was observed with a scanning electron microscope at a magnification of 4000 times, was smooth with no large irregularities.

X線回折法によって求めた六角網面の厚み方向の結晶子サイズは、3nmであった。また、六角網面の成長方向の結晶子サイズは、2nmであった。
焼成までを同じ工程で作製し、ミリングを実施しなかったウェブを、非酸化性雰囲気とした電気炉にて1300℃で熱処理した黒鉛化ウェブより、単糸を抜き取り、電気比抵抗を測定したところ、20μΩmであった。上記式(1)を用いて求めた熱伝導度は14W/(m・K)であった。
The crystallite size in the thickness direction of the hexagonal network surface determined by the X-ray diffraction method was 3 nm. The crystallite size in the growth direction of the hexagonal network surface was 2 nm.
A single yarn was extracted from a graphitized web prepared by the same process up to firing and not milled, and heat treated at 1300 ° C. in an electric furnace in a non-oxidizing atmosphere, and the electrical resistivity was measured. 20 μΩm. The thermal conductivity obtained using the above formula (1) was 14 W / (m · K).

[比較例2]
ミリングまでを実施例1と同じとしたウェブを非酸化性雰囲気とした電気炉にて3000℃で黒鉛化し、その後ミリング、篩い分けを実施することで、平均繊維長19μmのピッチ系炭素短繊維フィラーを得た。
[Comparative Example 2]
A pitch-based carbon short fiber filler having an average fiber length of 19 μm is graphitized at 3000 ° C. in an electric furnace having a non-oxidizing atmosphere with the same web as in Example 1 until milling, followed by milling and sieving. Got.

平均繊維径は9.4μmであった。繊維径分散の平均繊維径に対する百分率は18%であった。真密度は、1.98g/ccであった。透過型電子顕微鏡で100万倍の倍率で観察し、400万倍に写真上で拡大した。ピッチ系炭素短繊維フィラーの端面はグラフェンシートが開いていた。また、走査型電子顕微鏡で4000倍の倍率で観察した、ピッチ系炭素短繊維フィラーの表面は、凹凸が多くフィブリル状であった。   The average fiber diameter was 9.4 μm. The percentage of the fiber diameter dispersion to the average fiber diameter was 18%. The true density was 1.98 g / cc. The image was observed with a transmission electron microscope at a magnification of 1,000,000 times and magnified on a photograph at 4 million times. The graphene sheet was open on the end face of the pitch-based carbon short fiber filler. Further, the surface of the pitch-based carbon short fiber filler, which was observed with a scanning electron microscope at a magnification of 4000 times, had many irregularities and was fibrillar.

X線回折法によって求めた六角網面の厚み方向の結晶子サイズは、15nmであった。また、六角網面の成長方向の結晶子サイズは、20nmであった。
黒鉛化ウェブより、単糸を抜き取り、電気比抵抗を測定したところ、2.8μΩmであった。上記式(1)を用いて求めた熱伝導度は400W/(m・K)であった。
実施例1から比較例2までの物性を表1にまとめた。
The crystallite size in the thickness direction of the hexagonal network surface determined by the X-ray diffraction method was 15 nm. The crystallite size in the growth direction of the hexagonal network surface was 20 nm.
A single yarn was extracted from the graphitized web and the electrical resistivity was measured and found to be 2.8 μΩm. The thermal conductivity obtained using the above formula (1) was 400 W / (m · K).
The physical properties from Example 1 to Comparative Example 2 are summarized in Table 1.

Figure 2007291576
Figure 2007291576

[実施例6]
熱可塑性樹脂として、帝人化成製ポリカーボネイトを選定し、実施例1で作製したピッチ系炭素短繊維フィラーとを60:40の体積比でクリモト製二軸混練機にて、コンパウンディングし、マスターチップとした。このチップを名機製作所製の射出成形機にて、厚み2mmの平板に加工し、複合成形体を得た。この複合成形体の熱伝導率を測定したところ、4.0W/(m・K)であった。
[Example 6]
As a thermoplastic resin, Teijin Chemicals polycarbonate was selected, and the pitch-based carbon short fiber filler produced in Example 1 was compounded with a Kurimoto biaxial kneader at a volume ratio of 60:40, and master chip and did. This chip was processed into a 2 mm thick flat plate with an injection molding machine manufactured by Meiki Seisakusho to obtain a composite molded body. The thermal conductivity of this composite molded body was measured and found to be 4.0 W / (m · K).

[実施例7]
熱可塑性樹脂として、帝人化成製ポリカーボネイトを選定し、実施例1で作製したピッチ系炭素短繊維フィラーとを70:30の体積比でクリモト製二軸混練機にて、コンパウンディングし、マスターチップとした。このチップを名機製作所製の射出成形機にて、厚み2mmの平板に加工し、複合成形体を得た。この複合成形体の熱伝導率を測定したところ、3.3W/(m・K)であった。
[Example 7]
As a thermoplastic resin, Teijin Chemicals polycarbonate was selected, and the pitch-based carbon short fiber filler produced in Example 1 was compounded with a Kurimoto biaxial kneader at a volume ratio of 70:30. did. This chip was processed into a 2 mm thick flat plate with an injection molding machine manufactured by Meiki Seisakusho to obtain a composite molded body. The thermal conductivity of the composite molded body was measured and found to be 3.3 W / (m · K).

[実施例8]
熱可塑性樹脂として、帝人化成製ポリカーボネイトを選定し、実施例1で作製したピッチ系炭素短繊維フィラーとを80:20の体積比でクリモト製二軸混練機にて、コンパウンディングし、マスターチップとした。このチップを名機製作所製の射出成形機にて、厚み2mmの平板に加工し、複合成形体を得た。この複合成形体の熱伝導率を測定したところ、2.0W/(m・K)であった。
[Example 8]
As a thermoplastic resin, Teijin Chemicals polycarbonate was selected, and the pitch-based carbon short fiber filler produced in Example 1 was compounded with a Kurimoto biaxial kneader at a volume ratio of 80:20 to obtain a master chip. did. This chip was processed into a 2 mm thick flat plate with an injection molding machine manufactured by Meiki Seisakusho to obtain a composite molded body. When the thermal conductivity of this composite molded body was measured, it was 2.0 W / (m · K).

[実施例9]
熱可塑性樹脂として、帝人化成製ポリカーボネイトを選定し、実施例4で作製したピッチ系炭素短繊維フィラーとを70:30の体積比でクリモト製二軸混練機にて、コンパウンディングし、マスターチップとした。このチップを名機製作所製の射出成形機にて、厚み2mmの平板に加工し、複合成形体を得た。この複合成形体の熱伝導率を測定したところ、3.6W/(m・K)であった。
[Example 9]
As a thermoplastic resin, Teijin Chemicals polycarbonate was selected, and the pitch-based carbon short fiber filler produced in Example 4 was compounded at a volume ratio of 70:30 using a Kurimoto biaxial kneader, did. This chip was processed into a 2 mm thick flat plate with an injection molding machine manufactured by Meiki Seisakusho to obtain a composite molded body. The thermal conductivity of this composite molded body was measured and found to be 3.6 W / (m · K).

[実施例10]
熱可塑性樹脂として、帝人化成製ポリカーボネイトを選定し、実施例5で作製したピッチ系炭素短繊維フィラーとを70:30の体積比でクリモト製二軸混練機にて、コンパウンディングし、マスターチップとした。このチップを名機製作所製の射出成形機にて、厚み2mmの平板に加工し、複合成形体を得た。この複合成形体の熱伝導率を測定したところ、2.5W/(m・K)であった。
[Example 10]
As a thermoplastic resin, Teijin Chemicals polycarbonate was selected, and the pitch-based carbon short fiber filler produced in Example 5 was compounded with a Kurimoto biaxial kneader at a volume ratio of 70:30 to obtain a master chip. did. This chip was processed into a 2 mm thick flat plate with an injection molding machine manufactured by Meiki Seisakusho to obtain a composite molded body. When the thermal conductivity of this composite molded body was measured, it was 2.5 W / (m · K).

[比較例3]
熱可塑性樹脂として、帝人化成製ポリカーボネイトを選定し、比較例2で作製したピッチ系炭素短繊維フィラーとを70:30の体積比でクリモト製二軸混練機にて、コンパウンディングしたが、粘度が増大し混練不十分のマスターチップが作製された。このチップを名機製作所製の射出成形機にて、厚み2mmの平板に加工したが、成形性が悪く、実施例9と同じ条件で平板を得ることができなかった。
[Comparative Example 3]
Teijin Chemicals polycarbonate was selected as the thermoplastic resin, and the pitch-based carbon short fiber filler produced in Comparative Example 2 was compounded with a Kurimoto biaxial kneader at a volume ratio of 70:30. A master chip with increased and insufficient kneading was produced. This chip was processed into a 2 mm-thick flat plate by an injection molding machine manufactured by Meiki Seisakusho, but the moldability was poor and a flat plate could not be obtained under the same conditions as in Example 9.

[実施例11]
熱可塑性樹脂として、ポリフェニレンスルフィド(PPS)を選定し、実施例1で作製したピッチ系炭素短繊維フィラーとを70:30の体積比でクリモト製二軸混練機にて、コンパウンディングし、マスターチップとした。このチップを名機製作所製の射出成形機にて、厚み2mmの平板に加工し、複合成形体を得た。この複合成形体の熱伝導率を測定したところ、4.1W/(m・K)であった。
[Example 11]
Polyphenylene sulfide (PPS) was selected as the thermoplastic resin, and the pitch-based carbon short fiber filler produced in Example 1 was compounded at a volume ratio of 70:30 with a Kurimoto biaxial kneader, and master chip It was. This chip was processed into a 2 mm thick flat plate with an injection molding machine manufactured by Meiki Seisakusho to obtain a composite molded body. The thermal conductivity of this composite molded body was measured and found to be 4.1 W / (m · K).

[実施例12]
熱可塑性樹脂として、ポリプロピレンを選定し、実施例1で作製したピッチ系炭素短繊維フィラーとを70:30の体積比でクリモト製二軸混練機にて、コンパウンディングし、マスターチップとした。このチップを名機製作所製の射出成形機にて、厚み2mmの平板に加工し、複合成形体を得た。この複合成形体の熱伝導率を測定したところ、3.9W/(m・K)であった。
[Example 12]
Polypropylene was selected as the thermoplastic resin, and the pitch-based carbon short fiber filler produced in Example 1 was compounded at a volume ratio of 70:30 with a Kurimoto biaxial kneader to obtain a master chip. This chip was processed into a 2 mm thick flat plate with an injection molding machine manufactured by Meiki Seisakusho to obtain a composite molded body. It was 3.9 W / (m * K) when the heat conductivity of this composite molded object was measured.

[実施例13]
熱硬化性樹脂として、東レ・ダウ・コーニング社製のシリコーン樹脂を選定し、実施例1で作製したピッチ系炭素短繊維フィラーとを70:30の体積比で自公転型の混練機でミキシングを行い、300mm□の金枠に設置し、真空プレス機で、プレス加工し厚み0.5mmの平板状の複合成形体を得た。この複合成形体の熱伝導率を測定したところ、4.1W/(m・K)であった。
[Example 13]
A silicone resin manufactured by Toray Dow Corning Co. was selected as the thermosetting resin, and the pitch-based carbon short fiber filler produced in Example 1 was mixed with a self-revolving kneading machine at a volume ratio of 70:30. Then, it was placed on a 300 mm square metal frame and pressed with a vacuum press to obtain a flat composite molded body having a thickness of 0.5 mm. The thermal conductivity of this composite molded body was measured and found to be 4.1 W / (m · K).

[比較例4]
ピッチ系炭素短繊維フィラーを添加しない、ポリカーボネイト製の平板を作製した。
[Comparative Example 4]
A flat plate made of polycarbonate to which no pitch-based carbon short fiber filler was added was prepared.

[比較例5]
ピッチ系炭素短繊維フィラーを添加しない、ポリフェニレンスルフィド製の平板を作製した。熱伝導率は0.2W/(m・K)であった。
[Comparative Example 5]
A flat plate made of polyphenylene sulfide to which no pitch-based carbon short fiber filler was added was prepared. The thermal conductivity was 0.2 W / (m · K).

[比較例6]
ピッチ系炭素短繊維フィラーを添加しない、シリコーン樹脂製の平板を作製した。熱伝導率は、0.4W/(m・K)であった。
[Comparative Example 6]
A flat plate made of silicone resin without the addition of pitch-based carbon short fiber filler was prepared. The thermal conductivity was 0.4 W / (m · K).

[実施例14]
実施例7で作製した、平板状の複合成形体の上に70℃に加熱した分銅を乗せ、熱伝導性シートとした。熱伝導性は、比較例4に比べて高かった。放熱部材として機能していることがわかった。
[Example 14]
A weight heated to 70 ° C. was placed on the flat composite molded body produced in Example 7 to obtain a heat conductive sheet. The thermal conductivity was higher than that of Comparative Example 4. It was found that it functions as a heat dissipation member.

[実施例15]
実施例11で作製した、平板状の複合成形体の上に70℃に加熱した分銅を乗せ、熱伝導性シートとした。熱伝導性は、比較例5に比べて高かった。放熱部材として機能していることがわかった。
[Example 15]
A weight heated to 70 ° C. was placed on the flat composite molded body produced in Example 11 to obtain a heat conductive sheet. The thermal conductivity was higher than that of Comparative Example 5. It was found that it functions as a heat dissipation member.

[実施例16]
実施例13で作製した、平板状の複合成形体の上に70℃に加熱した分銅を乗せ、熱伝導性シートとした。熱伝導性は、比較例6に比べて高かった。放熱部材として機能していることがわかった。
[Example 16]
A weight heated to 70 ° C. was placed on the flat composite molded body produced in Example 13 to obtain a heat conductive sheet. The thermal conductivity was higher than that of Comparative Example 6. It was found that it functions as a heat dissipation member.

[実施例17]
実施例7で作製した、平板状の複合成形体の電波遮蔽性は、比較例4より高かった。
[Example 17]
The radio wave shielding property of the flat plate-like composite molded body produced in Example 7 was higher than that of Comparative Example 4.

Claims (13)

透過型電子顕微鏡で観察した端面が閉じており、走査型電子顕微鏡での観察表面が実質的に平坦であるピッチ系炭素短繊維フィラーであり、更に、光学顕微鏡で観測した平均繊維径(D1)が7μm以上12μm以下の範囲であり、平均繊維径(D1)に対する繊維径分散(S1)の100分率が3〜20の範囲であるピッチ系炭素短繊維フィラー。   The end face observed with a transmission electron microscope is closed, the pitch-based carbon short fiber filler has a substantially flat observation surface with a scanning electron microscope, and the average fiber diameter (D1) observed with an optical microscope Is a pitch-based carbon short fiber filler in which the fiber diameter dispersion (S1) with respect to the average fiber diameter (D1) is in the range of 3 to 20 in the range of 7 to 12 μm. 平均繊維長(L1)が10μm以上700μm以下の範囲であり、D1に対するL1の比が1〜100である、請求項1に記載のピッチ系炭素短繊維フィラー。   The pitch-based carbon short fiber filler according to claim 1, wherein the average fiber length (L1) is in the range of 10 µm to 700 µm, and the ratio of L1 to D1 is 1 to 100. 真密度が1.5〜2.2g/ccの範囲であり、繊維軸方向の熱伝導率が300W/(m・K)以上である、請求項1または2に記載のピッチ系炭素短繊維フィラー。   The pitch-based carbon short fiber filler according to claim 1 or 2, wherein a true density is in a range of 1.5 to 2.2 g / cc, and a thermal conductivity in a fiber axis direction is 300 W / (m · K) or more. . 六角網面の厚み方向に由来する結晶子サイズが10nm以上であり、六角網面の成長方向に由来する結晶子サイズが8nm以上である請求項1〜3のいずれかに記載のピッチ系炭素短繊維フィラー。   4. The pitch-based carbon short according to claim 1, wherein the crystallite size derived from the thickness direction of the hexagonal network surface is 10 nm or more, and the crystallite size derived from the growth direction of the hexagonal network surface is 8 nm or more. Fiber filler. 請求項1〜4のいずれかに記載のピッチ系炭素短繊維フィラーとマトリクスとからなり、マトリクスに対して体積分率で3〜60体積%の前記フィラーを含有する複合成形体。   A composite molded body comprising the pitch-based carbon short fiber filler according to any one of claims 1 to 4 and a matrix, wherein the filler contains 3 to 60% by volume of the filler in a volume fraction with respect to the matrix. マトリクスが、熱可塑性樹脂及び/又は熱硬化性樹脂である、請求項5記載の複合成形体。   The composite molded body according to claim 5, wherein the matrix is a thermoplastic resin and / or a thermosetting resin. 熱可塑性樹脂が、ポリカーボネイト類、ポリエチレンテレフタレート類、ポリエチレン2,6ナフタレート類、ナイロン類、ポリプロピレン類、ポリエチレン類、ポリエポキシエーテルケトン類、ポリフェニレンスルフィド類の群より選ばれる少なくとも一種の樹脂である、請求項6に記載の複合成形体。   The thermoplastic resin is at least one resin selected from the group consisting of polycarbonates, polyethylene terephthalates, polyethylene 2,6 naphthalates, nylons, polypropylenes, polyethylenes, polyepoxy ether ketones, and polyphenylene sulfides. Item 7. A composite molded article according to Item 6. 熱硬化性樹脂が、エポキシ類、アクリル類、ウレタン類、シリコーン類、フェノール類の群より選ばれる少なくとも一種の樹脂である、請求項6に記載の複合成形体。   The composite molded body according to claim 6, wherein the thermosetting resin is at least one resin selected from the group consisting of epoxies, acrylics, urethanes, silicones, and phenols. 平板状に成形した状態における熱伝導率が2W/(m・K)以上である、請求項5〜8のいずれかに記載の複合成形体。   The composite molded body according to any one of claims 5 to 8, wherein the thermal conductivity in a state of being formed into a flat plate is 2 W / (m · K) or more. 請求項5〜8のいずれかに記載の複合成形体を、射出成形法、プレス成形法、カレンダー成形法、ロール成形法、押出成形法、注型成形法、ブロー成形法の群より選ばれる少なくとも一種以上の手法の組み合わせによって作製する複合成形体の製造方法。   The composite molded body according to any one of claims 5 to 8, at least selected from the group consisting of an injection molding method, a press molding method, a calender molding method, a roll molding method, an extrusion molding method, a casting molding method, and a blow molding method. A method for producing a composite molded body produced by a combination of one or more techniques. 請求項5〜8のいずれかに記載の複合成形体を主たる材料とする電子部品用放熱板。   The heat sink for electronic components which uses the composite molded object in any one of Claims 5-8 as a main material. 請求項5〜8のいずれかに記載の複合成形体を主たる材料とする電波遮蔽板。   A radio wave shielding plate comprising the composite molded body according to any one of claims 5 to 8 as a main material. 請求項5〜8のいずれかに記載の複合成形体を主たる材料とする熱交換器。   The heat exchanger which uses the composite molded object in any one of Claims 5-8 as a main material.
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