(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂フィルムやアルミ箔等の可撓性表皮材からなる偏平な袋内に吸熱剤を封入して吸熱剤層を形成したＯＡ機器用の冷却マットにおいて、上記の吸熱剤が金属、金属酸化物または合金からなる熱伝導性粉末と液状ポリマーとを３０／７０〜９８／２の重量比で混合してなる熱伝導性ポリマー組成物であることを特徴とする冷却マット。
【請求項２】
熱伝導性粉末が粒径３００μｍ以下のものである請求項１記載の冷却マット。
【請求項３】
熱伝導性粉末の１０重量％以上が粒径１００μｍ以下のものである請求項２記載の冷却マット。
【請求項４】
液状ポリマーが液状ゴム、液状ポリアルキレングリコールまたは液状ポリエステルのいずれか１である請求項１に記載の冷却マット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子機器、特に小型のパソコン、ワープロ、スキャナ等のＯＡ機器を外側から冷却するための冷却マットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ノート型パソコンのような小型のＯＡ機器から発生する熱を吸収、放熱してＯＡ機器の過熱を防ぐための吸熱マットとして、合成樹脂フィルムからなる可撓性の偏平な袋内に吸水性ポリマー等からなる流動性の吸熱剤を封入したものが知られている（実用新案登録第３０７５６９０号公報参照）。しかしながら、上記の吸熱マットは、吸熱剤が流動性であるため、店頭で吊るして展示したり、鞄に入れて運んだりした際、吸熱剤が袋内で移動して片側に偏り、使用の際に表面に凹凸ができて機器の安定が悪くなり、また縦型のＯＡ機器を側面から冷却したい場合には、吸熱剤が袋の下部に偏るため、使用できなかった。
【０００３】
この欠点を除くものとして、繊維素系物質を主体とし、非流動性で、塑性変形の生じ易い水性ゲルを吸熱材に用いることが知られている（実用新案登録第３０７９６７５号公報参照）。しかしながら、この場合は、水性ゲルを用いるものであって、例えば寒天と水を混用するため、低温下で凍結してクラックが入り、そのため使用できなくなるという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、合成樹脂フィルムやアルミ箔等の可撓性表皮材からなる偏平な袋内に吸熱剤を封入して吸熱剤層を形成したＯＡ機器用の冷却マットにおいて、店頭で吊るしたり、鞄に入れて運んだりした際に生じる吸熱剤の偏りを防ぎ、パソコン等のＯＡ機器の下に敷いて使用した際に機器を安定させると共に、縦長のＯＡ機器における側面冷却も可能にし、かつ寒冷地においても吸熱剤層が凍結しないようにしたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る冷却マットは、合成樹脂フィルムやアルミ箔等の可撓性表皮材からなる偏平な袋内に吸熱剤を封入して吸熱剤層を形成したＯＡ機器用の冷却マットにおいて、上記の吸熱剤が金属、金属酸化物または合金からなる熱伝導性粉末と液状ポリマーとを３０／７０〜９８／２の重量比で混合してなる熱伝導性ポリマー組成物であることを特徴とする。
【０００６】
上記の冷却マットは、吸熱剤として金属等の熱伝導性粉末と液状ポリマーとの混合物からなる熱伝導性ポリマー組成物を用いたものであり、この熱伝導性ポリマー組成物が高度の粘性を有していて流動性が低いため、冷却マットを吊るしたり、持ち運んだりした場合も、袋内の吸熱剤が下部に偏ることがなく、そのため吸熱剤層の変形が少なく、机上に置いた場合に表面が平らになり、かつその上にノートパソコンのような小型のＯＡ機器を置いた場合は、表面が機器の下面に追随して塑性変形をすることで良好な安定が得られ、かつ縦長のＯＡ機器における側面冷却も可能となる。また、上記熱伝導性粉末の分散剤として液状ポリマーを用い、水を用いないため、冷却マットを寒冷地で使用しても、凍結が生じない。
【０００７】
ただし、熱伝導性粉末と液状ポリマーとの混合比率（重量比）が３０／７０未満では吸熱剤層の熱伝導性が不足すると共に、吊るした際の下部に偏りが起こり易くなり、反対に９８／２を超えると、機器底面に対する追随性が不良になる。なお、上記の混合比率（重量比）を特に６０／４０〜９０／１０に設定した場合は、上記の偏り防止と底部追随性のバランスが更に向上する。また、上記吸熱剤層の平均厚みは０．５〜１５mmが好ましく、この厚みが０．５mm未満では冷却効果が不足し、反対に１５mmを超えると、偏りが生じ易くなる。
【０００８】
この発明に使用する熱伝導性粉末は、熱伝導性が良好な金属、金属酸化物および合金であれば任意であるが、特に好ましいものとして、金属では銅、アルミニウム、鉄、ニッケル、モリブデン、ケイ素、錫および亜鉛等が、また金属酸化物では酸化アルミニウム、酸化ベリリウム、酸化マグネシウム、酸化チタンおよび酸化ケイ素等が、また合金ではステンレス鋼等が例示される。
【０００９】
上記の金属、金属酸化物および合金は、粉末の形で使用されるが、その粉末は微粉体であることが必要である。具体的には粒径３００μｍを超える粉体は、冷却マットの可撓性表皮材に触れたとき、凸状の外観不良や異物感を来すので、その粒径は３００μｍ以下が好ましい。更に、粒径１００μｍ以下の超微粉体は、熱伝導性とは全く異なる効果、すなわち吸熱剤の増粘効果という新規な効果を有することを見出した。その増粘効果は、非常に大きく、液状ポリマーとの分離性や冷却マット使用時における吸熱剤の偏りを大きく抑制することができる。したがって、３００μｍ以下の粉体中に１００μｍ以下の超微粉体を１０重量％以上含まれることが特に好ましい。
【００１０】
また、この発明で使用する液状ポリマーは、温度２０〜５０℃で１００００センチストークス以上の高粘度を維持し、かつ零下２０℃以下で凍結しないものであれば任意であり、分子量１０００００未満の液状ポリマー等が例示されるが、好ましい液状ポリマーとして、液状のニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ポリブテンゴム、イソプレンゴム、ポリブタジエンゴム、シリコーンゴム等の液状ゴム、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール等の液状ポリアルキレングリコール、ポリエチレンアジペート、ポリカプロラクトン、ポリカーボネート等のポリエステル、並びに液状エポキシ、液状メラミン、液状ウレタン等が例示される。これらの液状ポリマーの中で液状のゴム、ポリアルキレングリコールおよびポリエステルは、粘度が高く、化学的に安定である点で特に好ましい。また、液状のニトリルゴム、ポリブテンゴム、ポリブタジエンゴム、ポリエチレングリコールおよびポリエチレンアジペートは、鉄との親和性に優れているので、熱伝導性粉末に鉄粉を用いる場合の液状ポリマーとして特に好ましい。
【００１１】
上記の熱伝導性粉末および液状ポリマーは、前記の配合比で混合して吸熱剤とされる。この場合、吸熱剤の安定剤として可塑剤または軟化剤を適宜に加え、吸熱剤の粘度を調製したり、上記混合時の加工性を向上したりすることができる。ただし、上記安定剤の添加量は、熱伝導性粉末および液状ポリマーの合計量に対し１５重量％以下が好ましく、１５重量％を超えると吸熱剤の粘度が低下し過ぎて安定性が悪くなる。なお、上記の混合時には、加工温度を３０℃以上、好ましくは５０〜８０℃に設定して吸熱剤の粘度を低下させ、混合を容易にし、加工性を上げることができる。
【００１２】
上記の可塑剤としては、フタル酸誘導体、イソフタル酸誘導体、テトラヒドロフタル酸誘導体、アジピン酸誘導体、アゼライン酸誘導体、セバシン酸誘導体、フマル酸誘導体、トリメリット酸誘導体、クエン酸誘導体、イタコン酸誘導体、オレイン酸誘導体、リシノール酸誘導体、スラアリン酸誘導体、その他の脂肪酸誘導体、スルホン酸誘導体、リン酸誘導体、その他のモノエステル系可塑剤、クリコール誘導体、グリセリン誘導体、パラフィン誘導体、エポキシ誘導体、重合形可塑剤が例示される。軟化剤としてはパラフィン系プロセスオイル、ナフテン系プロセスオイル、芳香族系プロセスオイル等の石油系軟化剤が例示される。また、アセトン、オクタン、エタノール、プロパノール、グリセリン、エチレングリコール、ブタノール、エチレングリコールモノブチルエーテル等の溶剤を適宜に添加することができる。
【００１３】
また、この発明に係る冷却マットでは、その上面を構成する可撓性表皮材外面にグリップ性を与えることが好ましく、この場合は、冷却マットの上にパソコン等のＯＡ機器を乗せたときのスリップを防ぐことができる。なお、グリップ性を与えるための具体的手段としては、上記表皮材の表面にグリップ剤を塗布または印刷することがあげられる。
【００１４】
一方、裏側の可撓性表皮材外面には、断熱層、例えば合成樹脂やゴムの発泡体からなる発泡シートを設けることができ、この場合は、ノート型のパソコンやワープロ等を膝上に置いて使用する際、膝および冷却シート間の熱伝導を防ぐことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
アルミニウム箔の表裏両面に合成樹脂フィルムをラミネートして基材フィルムとし、この基材フィルムの片面に合成樹脂からなる軟質フィルムをラミネートしてグリップ性を与え、得られた積層フィルムを表側の可撓性表皮材とする。また、上記同様の基材フィルムまたは任意の合成樹脂からなる単層フィルムを裏側の可撓性表皮材とする。そして、表側可撓性表皮材および裏側可撓性表皮材を、表側可撓性表皮材の軟質フィルム側を外側に向けて重ね、三方をシールして偏平な袋を形成する。
【００１６】
一方、粒径３００μｍ以下の鉄粉その他の熱伝導性粉末と前記の液状ニトリルゴム、液状ポリブテンゴムその他の液状ゴムとを３０／７０〜９８／２、好ましくは６０／４０〜９０／１０の重量比で混合して吸熱剤を調製する。そして、得られた吸熱剤を上記の袋に充填し、開口部をシールして平均厚みが０．５〜１５mmの吸熱剤層を形成して冷却マットを得る。なお、上記熱伝導性粉末の１０重量％以上は、粒度１００μｍ以下のものを用いることが好ましい。また、上記の吸熱剤には、必要に応じて可塑剤または軟化剤が、熱伝導性粉末および液状ゴムの合計量に対し１５重量％以下の範囲で添加される。また、裏側可撓性表皮材の外面に必要に応じてゴムや合成樹脂の発泡体からなる断熱シートが貼着される。
【００１７】
【実施例】
実施例１
熱伝導性粉末および液状ゴムの混合用としてダブルプラネタリを用意し、そのタンクに液状ゴムとして液状ポリブテンゴム（日本石油化学社製「ＨＶ−１００」）４．０kg、可塑剤または軟化剤としてプロセスオイル（出光興産社製「ダイアナプロセスオイルＰＷ−１００」）１．０kgおよび熱伝導性粉末として粒径３００μｍ以下の鉄粉１２．０kgを順に投入し、プラネタリの回転速度を徐々にあげ、３０ｒｐｍで３０分間混合して吸熱剤を得た。
【００１８】
アルミニウム箔（厚さ９μｍ）の表裏両面にナイロン−６フィルム（厚さ１５μｍ）をサンドイッチ状に積層して基材シートとし、その片面に低密度ポリエチレンフィルム（厚さ６０μｍ）を積層してグリップ性を与え、得られた４層構造の積層シートをＡ４サイズに切断して表側可撓性表皮材とし、また上記３層構造の基材シートをＡ４サイズに切断して裏側可撓性表皮材とし、上記の表側可撓性表皮材および裏側可撓性表皮材をナイロン−６フィルムが接するように重ね、その３辺を幅８mmの部分でヒートシールして袋を作った。得られた袋に前記の吸熱剤を３００ｇ入れ、袋内の空気を真空ポンプで３０秒間吸引した後、残りの１辺をヒートシールして実施例１の冷却マットを得た。なお、袋に入れられた吸熱剤層の平均厚みは１．５mmであった。
【００１９】
実施例２
上記の実施例１において、可塑剤の添加を省略し、液状ゴムとして液状ニトリルゴム（ＪＳＲ社製「ＮＢＲ２８０」）を用い、鉄粉８０重量部および液状ニトリルゴム１５重量部をロール加工で混合し、その他は実施例１と同様にして実施例２の冷却マットを得た。
【００２０】
実施例３
上記の実施例２において、可塑剤としてジプロピレングリコールジベンゾエート（旭電化社製「アデカサイザーＰＮ６１２０」）を５重量部添加し、その他は実施例２と同様にして実施例３の冷却マットを得た。
【００２１】
実施例４
上記の実施例３において、鉄粉８０重量部のうち２０重量部を粒径１００μｍ以下の鉄粉に置き換え、その他は実施例３と同様にして実施例４の冷却マットを得た。
【００２２】
比較例１
上記の実施例２において、鉄粉および液状ニトリルゴムの配合量をそれぞれ２５重量部および７０重量部に変更する以外は、実施例２と同様にして比較例１の冷却マットを得た。
【００２３】
温度２６℃の室内で机上の鉄板上に上記実施例１の冷却マットを敷き、その上にノート型パソコンを置いて、冷却マットの上面温度および下面温度をそれぞれ熱電対で測定したところ、試験開始から１時間後に上面温度が約３７℃、下面温度が約３４℃にそれぞれ達し、その後は３時間後までほぼ同じ状態が続き、試験を中止した。
【００２４】
また、上記実施例１〜４および比較例１の冷却マットについて、鉄粉の分散性、冷却剤の初期安定性、動粘度、マット上面の温度および吸熱剤の偏りを試験して、その結果を下記の表１に示した。ただし、鉄粉の分散性は、目視および触指で良否を判定し、良好を○、不良を×とした。また、冷却剤の初期安定性は、目視で鉄粉の沈降の有無を判定し、無を○、僅かに有りを△とした。また、動粘度は、粘度が既知の液体と流れを比較して判定した。また、吸熱剤の偏りは、常温下で垂直に吊るし、２４時間後の厚み変化を目視で判定し、偏り無しを◎、ほとんど無しを○、僅かに有りを△、有りを×とした。なお、表中の「v 」は「以上」を示す。
【００２５】
【表１】
0003686653.tif 000002
【００２６】
上記の表１に示すように、実施例１〜４の分散性はいずれも良好で、偏りも少なく、冷却性能も良好であった。また、加工温度を上げることにより、粘度が低下して加工性が向上した。特に、実施例４は、粒径１００μｍ以下の鉄粉を使用したので、偏りが殆ど認められなかった。一方、実施例１、３は、可塑剤の添加により動粘度が低下し、加工性が向上する反面、初期安定性が若干低下する傾向が認められた。これに対して比較例１は、液状ニトリルゴム７０重量部に対し鉄粉の配合量が２５重量部と少ないため、初期安定性、偏りおよび冷却性能の全てが劣っていた。
【００２７】
【発明の効果】
上記のとおり、この発明に係る冷却マットは、吸熱剤が寒冷地においても凍結することがなく、かつ吊るしたり、持ち運んだりした場合も、吸熱剤が下部に移動して偏ることがなく、机上に置き、その上にノートパソコン等のＯＡ機器を置いた場合に良好な安定が得られ，また縦長のＯＡ機器における側面冷却も可能である。
【００２８】
特に請求項２に係る発明は、冷却マット表面に異物感が生じない。また、請求項３に係る発明は、冷却性能に優れると共に吸熱剤の偏りが一層生じ難くなる。また、請求項４に係る発明は、液状ポリマーが化学的に安定で、かつ比較的高粘度であるため、上記吸熱剤の偏りが更に生じ難くなる。