(57)【要約】複合体は、ポリマーと、相転移組成物であって、第１の非カプセル化相転移材料及び第２のカプセル化相転移材料を含む相転移組成物とを含む。
2019520430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複合体において、
ポリマーと、
相転移組成物であって、
第１の非カプセル化相転移材料、及び
第２のカプセル化相転移材料を含有する相転移組成物とを含んでなる複合体。
【請求項２】
前記ポリマーは、エラストマーブロックコポリマー、エラストマーグラフトコポリマー、又はエラストマーランダムコポリマーであり、
好適には、前記ポリマーは、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、ポリブタジエン、エチレンプロピレンジエンターポリマー、天然ゴム、ポリエチレンオキシド、ポリエチレン、又は上記のものの少なくとも１つからなる組み合わせであり、
より好適には、前記ポリマーは、スチレン−ブタジエンジブロックもしくはトリブロックコポリマー、又はスチレン−エチレン／ブタジエンブロックコポリマーである、請求項１に記載の複合体。
【請求項３】
前記相転移組成物は、５℃〜７０℃、好適には２５℃〜５０℃、より好適には３０℃〜４５℃の融解温度を有する、請求項１又は２に記載の複合体。
【請求項４】
前記第１の相転移材料及び前記第２の相転移材料は異なる、請求項１〜３のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項５】
前記第１の相転移材料は、第１の遷移温度を有し、及び前記第２の相転移材料は、第２の遷移温度を有し、前記第１の遷移温度及び前記第２の遷移温度は、同じであるか又は異なる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項６】
前記第１の相転移材料は、Ｃ１０〜Ｃ３５アルカンを含み、
好適には、前記第１の相転移材料は、Ｃ１８〜Ｃ２８アルカンを含み、
より好適には、前記第１の相転移材料は、ｎ−エイコサンである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項７】
前記第２の相転移材料は、Ｃ１０〜Ｃ３５アルカンを含み、
好適には、前記第２の相転移材料は、Ｃ１８〜Ｃ２８アルカンを含み、
より好適には、前記第２の相転移材料は、３５℃〜４０℃の融解温度を有するパラフィンである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項８】
前記第２のカプセル化相転移材料は、５０マイクロメートル未満、好適には１〜３０マイクロメートル、最適には１０〜２５マイクロメートルの平均粒径を有する、請求項１〜７のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項９】
前記複合体の全重量に基づいて、
５重量パーセント〜５０重量パーセント、好適には５重量パーセント〜２０重量パーセントの前記ポリマーと、
５０重量パーセント〜９５重量パーセント、好適には８０重量パーセント〜９５重量パーセントの前記相転移組成物と
を含んでなる、請求項１〜８のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項１０】
前記相転移組成物の全重量に基づいて、
１重量パーセント〜９５重量パーセント、好適には１重量パーセント〜４０重量パーセントの前記第１の非カプセル化相転移材料と、
５重量パーセント〜９５重量パーセント、好適には６０重量パーセント〜９５重量パーセントの前記第２のカプセル化相転移材料と
を含んでなる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項１１】
少なくとも１００Ｊ／ｇ、好適には少なくとも２２０Ｊ／ｇ、より好適には少なくとも２４０Ｊ／ｇの融解温度での融解熱を有する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の複合体。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の複合体を含んでなる物品。
【請求項１３】
前記複合体の表面を少なくとも部分的に被覆する層をさらに含んでなる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の複合体又は請求項１２に記載の物品。
【請求項１４】
前記層は、接着剤で前記表面に積層されたポリマーフィルムを含み、好適には、前記ポリマーは、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ナイロン、又は上記のものの組み合わせである、請求項１３に記載の複合体又は物品。
【請求項１５】
前記層は、ポリマーを含有したコーティング材料又は相転移材料を含有したコーティング複合体を含んでなる、請求項１３に記載の複合体又は物品。
【請求項１６】
前記ポリマーは、ＵＶ硬化ポリマー、ニトリルゴム、ポリウレタン、エチレンプロピレンジエンモノマー（Ｍ−クラス）ゴム（ＥＰＤＭ）、ポリブタジエン、エポキシ、アクリル、又は上記のものの組み合わせからなる、請求項１５に記載の複合体又は物品。
【請求項１７】
請求項１〜１１もしくは１３〜１６のいずれか一項に記載の複合体又は請求項１２〜１６のいずれか一項に記載の物品を製造する方法において、
任意選択的に溶媒を含む前記ポリマー又はプレポリマー組成物と、
前記第１の非カプセル化相転移材料と、
前記第２のカプセル化相転移材料と、
任意選択的に添加剤と
を組み合わせて混合物を形成すること、
前記混合物から物品を形成すること、及び
任意選択的に、前記溶媒を除去して前記複合体を製造する工程
を備える、方法。
【請求項１８】
前記プレポリマー組成物を架橋させる工程をさらに備える、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記複合体の表面の少なくとも一部にコーティング層を設ける工程をさらに備える、請求項１７又は１８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、相転移材料を含む複合体及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビ、ラジオ、コンピュータ、医療機器、事務機械、及び通信装置などの電子デバイスのための回路設計は、ますますより小型化かつより薄型化している。このような電子部品の電力の増大は、発熱の増大を引き起こしている。さらに、より小型の電子部品は、これまで以上に小さいスペースに高密度に充填されており、その結果、より強い発熱が起こる。同時に、電子デバイス内の温度感受性素子は、著しい性能低下又はさらにシステム障害を回避するために規定の動作温度の範囲内に保持される必要があり得る。その結果として、製造業者は、電子デバイス内に発生した熱を消失させる課題に直面し続けている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、回路及び電子デバイスの熱管理のために相転移材料を含む複合体が依然として必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
複合体は、ポリマーと、相転移組成物であって、第１の非カプセル化相転移材料及び第２のカプセル化相転移材料を含む相転移組成物とを含む。
物品は、ポリマーと、相転移組成物であって、第１の非カプセル化相転移材料及び第２のカプセル化相転移材料を含む相転移組成物とを含む複合体を含む。
【０００５】
複合体又は物品を製造する方法は、任意選択的に溶媒を含むポリマー又はプレポリマー組成物と、第１の非カプセル化相転移材料と、第２のカプセル化相転移材料と、任意選択的に添加剤とを組み合わせて混合物を形成すること、混合物から物品を形成すること、及び任意選択的に、溶媒を除去して複合体を製造することを含む。
【０００６】
上記の及び他の特徴は、以下の図面及び詳細な説明によって例証される。
以下は、本明細書に開示される例示的な実施形態を説明する目的で提示され、それを限定する目的で提示されるものではない図面の簡単な説明である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】スチレン−ブタジエン（クレイトン（Ｋｒａｔｏｎ）Ｄ１１１８）／エイコサン／カプセル化相転移材料（ＭＰＣＭ  ３７Ｄ）から構成される複合体の例示的な実施形態において示差走査熱量測定（ＤＳＣ：ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｓｃａｎｎｉｎｇ  ｃａｌｏｒｉｍｅｔｒｙ）によって得られた、温度（℃）の関数としての熱流量（Ｊ／ｇ）を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本明細書の発明者らは、非カプセル化相転移材料（ＰＣＭ：ｐｈａｓｅ−ｃｈａｎｇｅ  ｍａｔｅｒｉａｌ）及びカプセル化相転移材料を含む相転移組成物をポリマーマトリックスと有利に組み合わせて、良好な機械特性の組み合わせと、相転移温度における高い融解熱とを有する複合体を調製できることを見出した。これらの複合体は、電子デバイスに優れた熱保護を提供するのに特に適している。
【０００９】
従って、本明細書において、相転移材料に基づいた複合体が開示される。複合体は、第１の非カプセル化相転移材料及び第２のカプセル化相転移材料を含む相転移組成物を含む。相転移組成物は、ポリマーマトリックス中に存在し、好適にはその中に均一に分散される。
【００１０】
相転移材料は、高い融解熱を有し、融解及び凝固中にそれぞれ多量の潜熱を吸収及び放出することができる物質である。相転移中、相転移材料の温度は、ほぼ一定のままである。相転移材料が熱を吸収又は放出している期間中、通常、材料の相転移の期間中、相転移材料は、材料を通る熱エネルギーの流れを抑制又は阻止する。場合により、相転移材料が熱を吸収又は放出している期間中、通常、相転移材料が２つの状態間の遷移を受けているとき、相転移材料は、熱伝達を抑制する能力があり得る。この作用は、通常、一過性であり、加熱又は冷却プロセス中に相転移材料の潜熱が吸収又は放出されるまで起こり得る。熱は、貯蔵されるか又は相転移材料から除去され得、相転移材料は、通常、熱源又は冷却源によって効果的に再チャージされ得る。
【００１１】
従って、相転移材料は、特徴的な遷移温度を有する。「遷移温度」又は「相転移温度」という用語は、材料が２つの状態間の遷移を受けるおよその温度を指す。いくつかの実施形態では、例えば市販の混合組成のパラフィンワックスの場合、遷移「温度」は、相転移が生じる温度範囲であり得る。
【００１２】
原則として、−１００℃〜１５０℃の相転移温度を有する相転移材料を複合体において使用することが可能である。電気部品及び電子部品で使用するために、複合体中に包含された相転移材料は、０℃〜１１５℃、１０℃〜１０５℃、２０℃〜１００℃、又は３０℃〜９５℃の相転移温度を有し得る。実施形態において、相転移組成物は、５℃〜７０℃、２５℃〜５０℃、又は３０℃〜４５℃、又は３５℃〜４０℃の融解温度を有し得る。
【００１３】
相転移材料の選択は、通常、相転移材料が含まれることになる特定の用途のために所望される遷移温度に依存する。例えば、ユーザの傷害を防止し、過熱する部品を保護するために、ほぼ正常な体温又は約３７℃の遷移温度を有する相転移材料は、エレクトロニクス用途に望ましい可能性がある。いくつかの実施形態に従う相転移材料は、−５〜１５０℃の範囲の遷移温度を有し得る。実施形態において、遷移温度は、０℃〜９０℃である。別の実施形態では、遷移温度は、３０〜７０℃である。別の実施形態では、相転移材料は、３５〜６０℃の遷移温度を有する。
【００１４】
遷移温度は、相転移材料の純度、分子構造、相転移材料のブレンド、及びこれらの任意の混合物を変更することにより、拡大又は縮小することができる。
第１の相転移材料及び第２の相転移材料は、同じであるか又は異なり得る。同様に、第１の相転移材料又は第２の相転移材料は、単一の材料又は材料の混合物であるように個々に選択され得る。特定の実施形態では、第１の相転移材料及び第２の相転移材料は、異なる材料である。相転移材料の温度安定化範囲は、２つ以上の異なる材料を選択して混合物を形成することにより、任意の所望の用途に対して調整され得る。温度安定化範囲は、特定の遷移温度又は遷移温度の範囲を含むことができる。得られる混合物は、本明細書に記載される複合体に包含されたときに２つ以上の異なる遷移温度又は単一の修正された遷移温度を示すことができる。
【００１５】
いくつかの実施形態では、複数又は幅広の遷移温度を有することが有利であり得る。単一の狭い遷移温度が使用される場合、これは、遷移温度に到達する前に熱／エネルギーの蓄積を引き起こし得る。遷移温度に到達すると、エネルギーは、潜在エネルギーが消費されるまで吸収され、温度は上昇し続けるであろう。幅広又は複数の遷移温度は、温度が上昇し始めると直ちに温度調節及び熱吸収を可能にし、それにより熱／エネルギーの蓄積が軽減される。複数又は幅広の遷移温度は、熱吸収を重ねるか又はずらすことにより、より効率的に部品から熱を取り除くことに役立つこともできる。例えば、３５〜４０℃で吸収する第１の相転移材料（ＰＣＭ１）と、３８〜４５℃で吸収する第２の相転移材料（ＰＣＭ２）とを含有する複合体の場合、ＰＣＭ１は、吸収を開始して潜熱の大部分が使用されるまで温度を制御し、その時点でＰＣＭ２が吸収を開始してＰＣＭ１からエネルギーを取り除き、それによりＰＣＭ１を回復させ、ＰＣＭ１が動作し続けることを可能にする。
【００１６】
相転移材料の選択は、相転移材料の潜熱に依存し得る。相転移材料の潜熱は、通常、相転移材料がエネルギー／熱を吸収及び放出する能力、又は物品の熱伝達特性を修正する能力と相関する。場合により、相転移材料は、少なくとも２０Ｊ／ｇ、例えば少なくとも４０Ｊ／ｇ、少なくとも５０Ｊ／ｇ、少なくとも７０Ｊ／ｇ、少なくとも８０Ｊ／ｇ、少なくとも９０Ｊ／ｇ、又は少なくとも１００Ｊ／ｇである融解潜熱を有し得る。従って、例えば、相転移材料は、２０Ｊ／ｇ〜４００Ｊ／ｇ、例えば６０Ｊ／ｇ〜４００Ｊ／ｇ、８０Ｊ／ｇ〜４００Ｊ／ｇ、又は１００Ｊ／ｇ〜４００Ｊ／ｇの潜熱を有し得る。
【００１７】
使用可能な相転移材料は、種々の有機及び無機物質を含む。相転移材料の例としては、炭化水素（例えば、直鎖アルカン又はパラフィン系炭化水素、分枝鎖アルカン、不飽和炭化水素、ハロゲン化炭化水素、及び脂環式炭化水素）、シリコーンワックス、アルカン、アルケン、アルキン、アレーン、水和塩（例えば、塩化カルシウム六水和物、臭化カルシウム六水和物、硝酸マグネシウム六水和物、硝酸リチウム三水和物、フッ化カリウム四水和物、アンモニウムミョウバン、塩化マグネシウム六水和物、炭酸ナトリウム十水和物、リン酸二ナトリウム十二水和物、硫酸ナトリウム十水和物、及び酢酸ナトリウム三水和物）、ワックス、油、水、脂肪酸（カプロン酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸、リグノセリン酸、及びセロチン酸など）、脂肪酸エステル（カプリル酸メチル、カプリン酸メチル、ラウリン酸メチル、ミリスチン酸メチル、パルミチン酸メチル、ステアリン酸メチル、アラキジン酸メチル、ベヘン酸メチル、リグノセリン酸メチルなど）、脂肪アルコール（カプリルアルコール、ラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、アラキジルアルコール、ベヘニルアルコール、リグノセリルアルコール、セリルアルコール、モンタニルアルコール、ミリシルアルコール、及びゲジル（ｇｅｄｄｙｌ）アルコールなど）、二塩基性酸、二塩基性エステル、１−ハライド、第１級アルコール、第２級アルコール、第３級アルコール、芳香族化合物、クラスレート、セミ−クラスレート、ガスクラスレート、無水物（例えば、ステアリン酸無水物）、炭酸エチレン、メチルエステル、多価アルコール（例えば、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２−ヒドロキシメチル−２−メチル−１，３−プロパンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ペンタエリトリトール、ジペンタエリトリトール、ペンタグリセリン、テトラメチロールエタン、ネオペンチルグリコール、テトラメチロールプロパン、２−アミノ−２−メチル−１，３−プロパンジオール、モノアミノペンタエリトリトール、ジアミノペンタエリトリトール、及びトリス（ヒドロキシメチル）酢酸）、糖アルコール（エリトリトール、Ｄ−マンニトール、ガラクチトール、キシリトール、Ｄ−ソルビトール）、ポリマー（例えば、ポリエチレン、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレン、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、ポリプロピレンマロネート、ポリネオペンチルグリコールセバケート、ポリペンタングルタレート、ポリビニルミリステート、ポリビニルステアレート、ポリビニルラウレート、ポリヘキサデシルメタクリレート、ポリオクタデシルメタクリレート、グリコール（又はその誘導体）と二酸（又はその誘導体）との重縮合により生成されたポリエステル、及びアルキル炭化水素側鎖又はポリエチレングリコー側鎖を有するポリアクリレート又はポリ（メタ）アクリレートなどのコポリマー、及びポリエチレン、ポリエチレングリコール、ポリエチレンオキシド、ポリプロピレン、ポリプロピレングリコール、もしくはポリテトラメチレングリコールを含むコポリマー）、金属、ならびにこれらの混合物が挙げられる。実施形態では、複合体において使用される相転移材料は、有機物質である。
【００１８】
パラフィン系相転移材料は、パラフィン系炭化水素、すなわち式ＣｎＨｎ＋２（式中、ｎは、１０〜４４個の炭素原子の範囲であり得る）で表される炭化水素であり得る。同族の一連のパラフィン炭化水素の融点及び融解熱は、以下の表に示されるように、炭素原子の数と直接的に関連している。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
実施形態において、相転移材料は、１５〜４０個の炭素原子、１８〜３５個の炭素原子、又は１８〜２８個の炭素原子を有するパラフィン系炭化水素を含むことができる。パラフィン系炭化水素は、単一の炭化水素又は炭化水素の混合物であり得る。
【００２１】
第１及び第２の相転移材料は、カプセル化された形態と、カプセル化されていない形態（「原料のままの」形態）との２つの形態で存在する。相転移材料のカプセル化は、本質的に、相転移材料が固体状態であるか又は液体状態であるかに関係なく、相転移材料が含有されるような相転移材料の容器を作り出す。相転移材料などの材料をカプセル化するための方法は、当該技術分野において知られている（例えば、米国特許第５，９１１，９２３号明細書及び同第６，７０３，１２７号明細書を参照されたい）。また、マイクロカプセル化及びマクロカプセル化された相転移材料は、市販されている（例えば、マイクロテック・ラボラトリーズ社（Ｍｉｃｒｏｔｅｋ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．）から）。マクロカプセルは、１０００〜１０，０００マイクロメートルの平均粒径を有し、マイクロカプセルは、１０００マイクロメートル未満の平均粒径を有する。実施形態において、カプセル化相転移材料は、マイクロカプセル内にカプセル化されており、マイクロカプセルの平均粒径は、１〜１００マイクロメートル、又は２〜５０マイクロメートル、又は５〜４０マイクロメートルである。実施形態において、カプセル化相転移材料は、ＭＰＣＭ  ３７Ｄ（マイクロテック・ラボラトリーズ社（Ｍｉｃｒｏｔｅｋ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．）、オハイオ州）である。本明細書では、平均粒径は、例えば、マルバーン・マスターサイザ（Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ）２０００粒子分析器又は均等な機器を用いて決定される体積加重平均粒径である。マイクロカプセル又はマクロカプセルの相転移材料の負荷は、少なくとも５０ｗｔ％、又は７５〜９９ｗｔ％、より詳細には８０〜９８ｗｔ％であり、いくつかの実施形態では少なくとも８５〜９９ｗｔ％である（それぞれカプセルの全重量に基づく）。
【００２２】
相転移組成物は、相転移組成物の全重量に基づいて１ｗｔ％〜９５ｗｔ％の第１の非カプセル化相転移材料及び５〜９５ｗｔ％の第２のカプセル化相転移材料、又は１ｗｔ％〜４０ｗｔ％の第１の非カプセル化相転移材料及び６０ｗｔ％〜９５ｗｔ％の第２のカプセル化相転移材料を含むことができる。
【００２３】
複合体は、ポリマーマトリックスをさらに含む。ポリマーは、５重量パーセント（ｗｔ％）〜５０ｗｔ％、又は５ｗｔ％〜２０ｗｔ％、又は８ｗｔ％〜２０ｗｔ％の量で複合体中に存在することができる（重量パーセントは、複合体の全重量に基づく）。相転移組成物は、５０ｗｔ％〜９５ｗｔ％、又は８０ｗｔ％〜９５ｗｔ％、又は８０〜９２ｗｔ％の量で存在することができる（重量パーセントは、複合体の全重量に基づく）。
【００２４】
意図される最終用途に適した任意のポリマーが使用され得る。使用可能な熱可塑性ポリマーの例としては、ポリアセタール（例えば、ポリオキシエチレン及びポリオキシメチレン）、ポリ（Ｃ１〜６アルキル）アクリレート、ポリアクリルアミド（非置換及びモノ−Ｎ−及びジ−Ｎ−（Ｃ１〜８アルキル）アクリルアミドを含む）、ポリアクリロニトリル、ポリアミド（例えば、脂肪族ポリアミド、ポリフタルアミド、及びポリアラミド）、ポリアミドイミド、ポリ無水物、ポリアリーレンエーテル（例えば、ポリフェニレンエーテル）、ポリアリーレンエーテルケトン（例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）及びポリエーテルケトンケトン（ＰＥＫＫ））、ポリアリーレンケトン、ポリアリーレンスルフィド（例えば、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ））、ポリアリーレンスルホン（例えば、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルホン（ＰＰＳ）など）、ポリベンゾチアゾール、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンゾイミダゾール、ポリカーボネート（ホモポリカーボネート及びポリカーボネートコポリマー、例えばポリカーボネート−シロキサン、ポリカーボネート−エステル、及びポリカーボネート−エステル−シロキサンなどを含む）、ポリエステル（例えば、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、ポリアリレート、及びポリエステルコポリマー、例えばポリエステル−エーテルなど）、ポリエーテルイミド（ポリエーテルイミド−シロキサンコポリマーなどのコポリマーを含む）、ポリイミド（ポリイミド−シロキサンコポリマーなどのコポリマーを含む）、ポリ（Ｃ１〜６アルキル）メタクリレート、ポリメタクリルアミド（非置換及びモノ−Ｎ−及びジ−Ｎ−（Ｃ１〜８アルキル）アクリルアミドを含む）、環状オレフィンポリマー（ポリノルボルネン及びノルボルネニル単位を含有するコポリマー、例えばノルボルネンなどの環状ポリマーと、エチレン又はプロピレンなどの非環式オレフィンとのコポリマーを含む）、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びこれらのハロゲン化誘導体（ポリテトラフルオロエチレンなど）、及びこれらのコポリマー、例えばエチレン−アルファ−オレフィンコポリマー、ポリオキサジアゾール、ポリオキシメチレン、ポリフタリド、ポリシラザン、ポリシロキサン（シリコーン）、ポリスチレン（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、及びメチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン（ＭＢＳ）などのコポリマーを含む）、ポリスルフィド、ポリスルホンアミド、ポリスルホネート、ポリスルホン、ポリチオエステル、ポリトリアジン、ポリ尿素、ポリウレタン、ビニルポリマー（ポリビニルアルコール、ポリビニルエステル、ポリビニルエーテル、ポリハロゲン化ビニル（例えば、ポリフッ化ビニル）、ポリビニルケトン、ポリビニルニトリル、ポリビニルチオエーテル、及びポリフッ化ビニリデンを含む）などが挙げられる。上記の熱可塑性ポリマーの少なくとも１つを含む組み合わせが使用され得る。
【００２５】
熱硬化性ポリマーが使用され得る。熱硬化性ポリマーは、熱又は放射線（例えば、紫外光、可視光、赤外光、又は電子ビーム（ｅビーム）放射）への暴露により誘発され得る重合又は硬化によって不可逆的に硬くなり、かつ不溶性になり得る熱硬化性プレポリマー（樹脂）から誘導される。熱硬化性ポリマーは、アルキド、ビスマレイミドポリマー、ビスマレイミドトリアジンポリマー、シアネートエステルポリマー、ベンゾシクロブテンポリマー、ジアリルフタレートポリマー、エポキシ、ヒドロキシメチルフランポリマー、メラミン−ホルムアルデヒドポリマー、フェノール樹脂（ノボラック及びレゾールなどのフェノール−ホルムアルデヒドポリマーを含む）、ベンゾオキサジン、ポリブタジエンなどのポリジエン（そのホモポリマー及びコポリマー、例えばポリ（ブタジエン−イソプレン）などを含む）、ポリイソシアネート、ポリ尿素、ポリウレタン、シリコーン、トリアリルシアヌレートポリマー、トリアリルイソシアヌレートポリマー、ポリイミド、特定のシリコーン、及び共重合性プレポリマー（例えば、不飽和ポリエステルポリイミドなどのエチレン不飽和を有するプレポリマー）などを含む。プレポリマーは、スチレン、アルファ−メチルスチレン、ビニルトルエン、クロロスチレン、アクリル酸、（メタ）アクリル酸、（Ｃ１〜６アルキル）アクリレート、（Ｃ１〜６アルキル）メタクリレート、アクリロニトリル、酢酸ビニル、酢酸アリル、シアヌル酸トリアリル、イソシアヌル酸トリアリル、又はアクリルアミドなどの反応性モノマーにより共重合又は架橋され得る。プレポリマーの分子量は、平均して４００〜１０，０００ダルトンであり得る。
【００２６】
適切なエラストマーは、エラストマーのランダム、グラフト、又はブロックコポリマーであり得る。例としては、天然ゴム、フルオロエラストマー、エチレン−プロピレンゴム（ＥＰＲ）、エチレン−ブテンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）、アクリレートゴム、水素化ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）、シリコーンエラストマー、スチレン−ブタジエン−スチレン（ＳＢＳ）、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、スチレン−（エチレン−ブテン）−スチレン（ＳＥＢＳ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）、アクリロニトリル−エチレン−プロピレン−ジエン−スチレン（ＡＥＳ）、スチレン−イソプレン−スチレン（ＳＩＳ）、スチレン−（エチレン−プロピレン）−スチレン（ＳＥＰＳ）、メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン（ＭＢＳ）、高ゴムグラフト（ＨＲＧ）などが挙げられる。
【００２７】
エラストマーブロックコポリマーは、アルケニル芳香族化合物から誘導されるブロック（Ａ）と、共役ジエンから誘導されるブロック（Ｂ）とを含む。ブロック（Ａ）及び（Ｂ）の配置は、直線及びグラフト構造（分枝鎖を有するラジアルテレブロック構造を含む）を含む。直線構造の例としては、ジブロック（Ａ−Ｂ）、トリブロック（Ａ−Ｂ−Ａ又はＢ−Ａ−Ｂ）、テトラブロック（Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂ）、及びペンタブロック（Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂ−Ａ又はＢ−Ａ−Ｂ−Ａ−Ｂ）構造、ならびに合計６つ以上のＡ及びＢのブロックを含有する直線構造が挙げられる。特定のブロックコポリマーは、ジブロック、トリブロック、及びテトラブロック構造、特にＡ−Ｂジブロック及びＡ−Ｂ−Ａトリブロック構造を含む。いくつかの実施形態では、エラストマーは、ポリスチレンブロック及びゴムブロックからなるスチレンブロックコポリマー（ＳＢＣ）である。ゴムブロックは、ポリブタジエン、ポリイソプレン、これらの水素化均等物、又は上記のものの少なくとも１つを含む組み合わせであり得る。スチレンブロックコポリマーの例としては、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、例えばクレイトン（Ｋｒａｔｏｎ）Ｄ  ＳＢＳポリマー（クレイトン・パフォーマンス・ポリマーズ社（Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ、Ｉｎｃ．））；スチレン−エチレン／ブタジエンブロックコポリマー、例えばクレイトン（Ｋｒａｔｏｎ）Ｇ  ＳＥＢＳ（クレイトン・パフォーマンス・ポリマーズ社（Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ、Ｉｎｃ．））；及びスチレン−イソプレンブロックコポリマー、例えばクレイトン（Ｋｒａｔｏｎ）Ｄ  ＳＩＳポリマー（クレイトン・パフォーマンス・ポリマーズ社（Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ、Ｉｎｃ．））が挙げられる。特定の実施形態では、ポリマーは、スチレンブタジエンブロックコポリマー、例えばクレイトン（Ｋｒａｔｏｎ）Ｄ１１１８である。
【００２８】
実施形態では、本発明において使用されるポリマーは、低極性を有する。ポリマーの低極性は、ポリマーと非極性の相転移材料との間の適合性を可能にする。ポリマーがそれ自体のマトリックス内に相転移材料を効率的に保持する能力は、長期間にわたって複合体に優れた熱管理性能を付与する。
【００２９】
特定の実施形態では、マトリックスのポリマーは、クレイトン（Ｋｒａｔｏｎ）、ポリブタジエン、ＥＰＤＭ、天然ゴム、ポリエチレンオキシド、又はポリエチレンである。
複合体は、付加的な充填剤、例えば複合体の誘電特性を調整するための充填剤をさらに含むことができる。ガラスビーズ、シリカ又は粉末マイクロガラス繊維などの低膨張率充填剤が使用され得る。芳香族ポリアミド、又はポリアクリロニトリルなどの熱的に安定な繊維が使用され得る。代表的な充填剤としては、二酸化チタン（ルチル及びアナターゼ）、チタン酸バリウム、チタン酸ストロンチウム、溶融非晶質シリカ、コランダム、ウォラストナイト、アラミド繊維（例えば、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）からのケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（商標））、繊維ガラス、Ｂａ２Ｔｉ９Ｏ２０、石英、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、ベリリア、アルミナ、マグネシア、マイカ、タルク、ナノクレイ、アルミノケイ酸塩（天然及び合成）、及びヒュームド二酸化ケイ素（例えば、キャボット・コーポレーション（Ｃａｂｏｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から入手可能なＣａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ）が挙げられ、これらは、それぞれ単独で又は組み合わせて使用することができる。
【００３０】
充填剤は、固体、多孔質、又は中空粒子の形態であり得る。充填剤の粒径は、熱膨張率、モジュラス、伸び、及び耐炎性を含むいくつかの重要な特性に影響を与える。実施形態において、充填剤は、０．１〜１５マイクロメートル、特に０．２〜１０マイクロメートルの平均粒径を有する。二峰性、三峰性、又はより多峰性の平均粒径分布を有する充填剤の組み合わせが使用され得る。充填剤は、複合体の全重量に基づいて０．１〜８０ｗｔ％、特に１〜６５ｗｔ％、又は５〜５０ｗｔ％の量で含まれ得る。
【００３１】
複合体を形成するために使用される組成物又は複合体は、任意選択的に、難燃剤、硬化開始剤、架橋剤、粘度調整剤、湿潤剤、及び酸化防止剤などの添加剤をさらに含むことができる。添加剤の特定の選択は、使用されるポリマー、複合体の特定の用途、及びその用途のために所望される特性に依存し、熱伝導率、誘電率、散逸率、誘電損失、又は他の所望の特性などの回路サブアセンブリの電気特性を高めるように、又はこれらに対して実質的に悪影響を与えないように選択される。
【００３２】
代表的な難燃添加剤としては、臭素含有、リン含有、及び金属酸化物含有難燃剤が挙げられる。適切な臭素含有難燃剤は、通常、芳香族であり、化合物当たり少なくとも２つの臭素を含有する。例えば、商品名サイテックス（Ｓａｙｔｅｘ）ＢＴ−９３Ｗ（エチレンビステトラブロモナフタルアミド）、サイテックス（Ｓａｙｔｅｘ）１２０（テトラデカボロモジフェノキシベンゼン）でアルベマール・コーポレーション（Ａｌｂｅｍａｒｌｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から、商品名ＢＣ−５２、ＢＣ−５８でグレート・レイク（Ｇｒｅａｔ  Ｌａｋｅ）から、商品名ＦＲ１０２５でエスケム社（Ｅｓｓｃｈｅｍ  Ｉｎｃ）から市販されているものもある。
【００３３】
適切なリン含有難燃剤は、種々の有機リン化合物、例えば式（ＧＯ）３Ｐ＝Ｏの芳香族ホスフェート（式中、各Ｇは、独立してＣ１〜３６アルキル、シクロアルキル、アリール、アルキルアリール、又はアリールアルキル基であるが、ただし、少なくとも１つのＧは、芳香族基である）を含む。Ｇ基の２つは、互いに結合して、環状基、例えばジフェニルペンタエリトリトールジホスフェートを提供することができる。他の適切な芳香族ホスフェートは、例えば、フェニルビス（ドデシル）ホスフェート、フェニルビス（ネオペンチル）ホスフェート、フェニルビス（３，５，５’−トリメチルヘキシル）ホスフェート、エチルジフェニルホスフェート、２−エチルヘキシルジ（ｐ−トリル）ホスフェート、ビス（２−エチルヘキシル）ｐ−トリルホスフェート、トリトリルホスフェート、ビス（２−エチルヘキシル）フェニルホスフェート、トリ（ノニルフェニル）ホスフェート、ビス（ドデシル）ｐ−トリルホスフェート、ジブチルフェニルホスフェート、２−クロロエチルジフェニルホスフェート、ｐ−トリルビス（２，５，５’−トリメチルヘキシル）ホスフェート、２−エチルヘキシルジフェニルホスフェートなどであり得る。特定の芳香族ホスフェートは、各Ｇが芳香族であるもの、例えばトリフェニルホスフェート、トリクレシルホスフェート、イソプロピル化トリフェニルホスフェートなどである。適切な二官能性又は多官能性芳香族リン含有化合物の例としては、レゾルシノールテトラフェニルジホスフェート（ＲＤＰ）、ヒドロキノンのビス（ジフェニル）ホスフェート、及びビスフェノールＡのビス（ジフェニル）ホスフェート、それぞれそのオリゴマー及び高分子対応物などが挙げられる。
【００３４】
金属ホスフィン酸塩も使用され得る。ホスフィネートの例は、例えば、脂環式ホスフィン酸塩などのホスフィン酸塩及びホスフィン酸エステルである。ホスフィネートのさらなる例は、ジホスフィン酸、ジメチルホスフィン酸、エチルメチルホスフィン酸、ジエチルホスフィン酸、及びこれらの酸の塩、例えばアルミニウム塩及び亜鉛塩などである。ホスフィンオキシドの例は、イソブチルビス（ヒドロキシアルキル）ホスフィンオキシド及び１，４−ジイソブチレン−２，３，５，６−テトラヒドロキシ−１，４−ジホスフィンオキシド又は１，４−ジイソブチレン−１，４−ジホスホリル−２，３，５，６−テトラヒドロキシシクロヘキサンである。リン含有化合物のさらなる例は、ＮＨ１１９７（登録商標）（ケムチュラ・コーポレーション（Ｃｈｅｍｔｕｒａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ））、ＮＨ１５１１（登録商標）（ケムチュラ・コーポレーション（Ｃｈｅｍｔｕｒａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ））、ＮｃｅｎｄＸ  Ｐ−３０（登録商標）（アルベマール（Ａｌｂｅｍａｒｌｅ））、ホスタフラム（Ｈｏｓｔａｆｌａｍ）ＯＰ５５００（登録商標）（クラリアント（Ｃｌａｒｉａｎｔ））、ホスタフラム（Ｈｏｓｔａｆｌａｍ）ＯＰ９１０（登録商標）（クラリアント（Ｃｌａｒｉａｎｔ））、エクソリット（ＥＸＯＬＩＴ）９３５（クラリアント（Ｃｌａｒｉａｎｔ））、ならびにシアガード（Ｃｙａｇａｒｄ）ＲＦ１２０４（登録商標）、シアガード（Ｃｙａｇａｒｄ）ＲＦ１２４１（登録商標）及びシアガード（Ｃｙａｇａｒｄ）ＲＦ１２４３Ｒ（シアガード（Ｃｙａｇａｒｄ）は、サイテック・インダストリーズ（Ｃｙｔｅｃ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）の製品である）である。特に有利な実施形態では、ハロゲンを含まない複合体は、エクソリット（ＥＸＯＬＩＴ）９３５（ホスフィン酸アルミニウム）と共に使用したときに優れた難燃性を有する。さらに他の難燃剤としては、ポリリン酸メラミン、シアヌル酸メラミン、メラム、メロン、メレム、グアニジン、ホスファザン、シラザン、ＤＯＰＯ（９，１０−ジヒドロ−９−オキサ−１０ホスフェナトレン−１０−オキシド）、及びＤＯＰＯ（１０−５ジヒドロキシフェニル、１０−Ｈ−９オキサホスファフェナントレネロ（ｏｘａｐｈｏｓｐｈａｐｈｅｎａｎｔｈｒｅｎｅｌｏ）−オキシド）が挙げられる。
【００３５】
適切な金属酸化物難燃剤は、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、スズ酸亜鉛、及び酸化ホウ素である。難燃添加剤は、使用される特定のタイプの添加剤に対して当該技術分野において既知の量で存在することができる。
【００３６】
例示的な硬化開始剤は、複合体中でポリマーの硬化（架橋）を開始させるのに有用であるものを含む。例としては、アジ化物、過酸化物、硫黄、及び硫黄誘導体が挙げられるが、これらに限定されない。フリーラジカル開始剤は、硬化開始剤として特に望ましい。フリーラジカル開始剤の例としては、過酸化物、ヒドロペルオキシド、及び非過酸化物開始剤（例えば、２，３−ジメチル−２，３−ジフェニルブタンなど）が挙げられる。過酸化物硬化剤の例としては、過酸化ジクミル、アルファ、アルファ−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）−ｍ，ｐ−ジイソプロピルベンゼン、２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキサン−３、及び２，５−ジメチル−２，５−ジ（ｔ−ブチルペルオキシ）ヘキシン−３、ならびに上記の硬化開始剤の１つ又は複数を含む混合物が挙げられる。硬化開始剤を使用する場合、硬化開始剤は、複合体の全重量に基づいて０．０１ｗｔ％〜５ｗｔ％の量で存在することができる。
【００３７】
架橋剤は、誘電材料の硬化時に架橋密度を増大させる反応性モノマー又はポリマーである。一実施形態では、このような反応性モノマー又はポリマーは、複合体中のポリマーと同時反応することができる。適切な反応性モノマーの例は、特にスチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、ジビニルベンゼン、トリアリルシアヌレート、ジアリルフタレート、及び多官能性アクリレートモノマー（例えば、サートマー社（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏ．）から入手可能なサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）化合物など）を含み、これらは全て市販されている。架橋剤の有用な量は、複合体の全重量に基づいて０．１〜５０ｗｔ％である。
【００３８】
例示的な酸化防止剤は、ラジカル捕捉剤及び金属不活性化剤を含む。フリーラジカル捕捉剤の非限定的な例は、商品名キマソーブ（Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ）９４４でチバ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）から市販されているポリ［［６−（１，１，３，３−テトラメチルブチル）アミノ−ｓ−トリアジン−２，４−ジイル］［（２，２，６，６，−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］ヘキサメチレン［（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）イミノ］］である。金属不活性化剤の非限定的な例は、商品名ナウガード（Ｎａｕｇａｒｄ）ＸＬ−１でケムチュラ・コーポレーション（Ｃｈｅｍｔｕｒａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）から市販されている２，２−オキサリルジアミドビス［エチル３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］である。単一の酸化防止剤又は２つ以上の酸化防止剤の混合物が使用され得る。酸化防止剤は、通常、複合体の全重量に基づいて最大３ｗｔ％までの量、特に０．５〜２．０ｗｔ％の量で存在する。
【００３９】
カップリング剤は、金属表面又は充填剤表面とポリマーとをつなぐ共有結合の形成を促進するか、又は共有結合に関与するために存在し得る。例示的なカップリング剤としては、３−メルカプトプロピルメチルジメトキシシラン、ならびに３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン及びヘキサメチレンジシラザンが挙げられる。
【００４０】
付加的に、複合体は、任意選択的に、複合体の表面を少なくとも部分的に被覆する層をさらに含むことができる。いくつかの実施形態では、層は、複合体の表面を完全に被覆する。他の実施形態では、層は、複合体の全ての表面を完全に被覆する。層は、複合体中の相転移材料が複合体の被覆表面を通って移行するのを低減又は防止するのに効果的であり得る。
【００４１】
層は、接着剤で表面に積層されたポリマーフィルムであり得る。ポリマーフィルムは、例えば、結晶化ポリマーのフィルムを含むことができる。ポリマーの例としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ナイロン、及び上記のものの組み合わせが挙げられる。ポリマーフィルムの厚さは、１μｍ〜５００μｍ、好適には３μｍ〜２００μｍ、より好適には５μｍ〜５０μｍであり得る。接着剤は、ゴム系感圧接着剤又はアクリル系感圧接着剤であり得る。
【００４２】
あるいは、層は、複合体の表面を少なくとも部分的に被覆するために適用されたコーティング材料であり得る。コーティング材料は、ポリマーであり得る。適切なポリマーの例としては、紫外線（ＵＶ）硬化ポリマー、ニトリルゴム（ＮＢＲ）又は水素化ニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）、ポリウレタン、エチレンプロピレンジエンモノマーゴム（ＥＰＤＭ）、ポリブタジエン、エポキシ、アクリル、ナノクレイ−ＮＢＲゴム、ヒュームドシリカ−ＮＢＲゴム、及び上記のものの組み合わせが挙げられる。また、コーティング材料は、相転移材料を含む複合体であり得る。コーティング複合体の例としては、以下の実施例２において開示される複合体Ｃが挙げられる。層は、１μｍ〜５００μｍ、好適には３μｍ〜２００μｍ、より好適には５μｍ〜５０μｍの厚さまで被覆され得る。
【００４３】
複合体は、ポリマー又はプレポリマー組成物と、相転移組成物又は第１の非カプセル化相転移材料及び第２のカプセル化相転移材料と、任意の添加剤とを組み合わせて複合体を製造することによって製造され得る。組み合わせは、ブレンド、混合、又は攪拌などの任意の適切な方法によるものであり得る。実施形態において、ポリマー又はプレポリマー組成物と、相転移組成物又は第１の非カプセル化相転移材料及び第２のカプセル化相転移材料とを含む、複合体の形成に使用される成分は、溶媒中に溶解又は懸濁させることによって組み合わされ、コーティング混合物又は溶液を提供することができる。溶媒は、ポリマー又はプレポリマーを溶解させ、相転移組成物又は第１の非カプセル化相転移材料及び第２のカプセル化相転移材料と、存在し得る任意の他の任意選択的な添加剤とを分散させ、かつ形成及び乾燥のために便利な蒸発速度を有するように選択される。可能性のある溶媒の非排他的なリストは、キシレン；トルエン；メチルエチルケトン；メチルイソブチルケトン；ヘキサン及びより高級の液体直鎖アルカン、例えばヘプタン、オクタン、ノナンなど；シクロヘキサン；イソホロン；種々のテルペン系溶媒；ならびにブレンド溶媒である。特定の例示的な溶媒としては、キシレン、トルエン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、及びヘキサンが挙げられ、さらにより具体的にはキシレン及びトルエンである。溶液又は分散液中の組成物の成分の濃度は、決定的ではなく、成分の溶解度、使用される充填剤のレベル、適用方法、及び他の因子に依存し得る。一般に、溶液は、溶液の全重量に基づいて１０〜８０ｗｔ％の固体（溶媒以外の全ての成分）、より具体的には５０〜７５ｗｔ％の固体を含む。
【００４４】
例えば、複合体は、任意の適切なコーティング、積層、層状化、及び他の技術を用いてコーティング、ラミネート、フィルム、又はシートとして実施され得る。適用技術及び形態としては、スプレーコーティング、空気噴霧スプレーイング、無気噴霧スプレーイング、静電スプレーイング、スロットダイコーティング、コンタクトスロットコーティング、カーテンコーティング、ナイフコーティング、ローラーコーティング、キスコーティング、転写コーティング、フォームコーティング、ブラッシング、スクリーン−プリンティング、パディング、ディッピング又は浸漬、含侵、プリンティング、圧力又は重力フィードノズル／ガン、ホットメルトアプリケータ、ポンプガン、手動操作式ガン、シリンジ、ニードルガン、種々の形状及びサイズのノズル、モールディング、オーバーモールディング、射出成型、ＲＩＭ、プリプレグ、樹脂トランスファー成形（ＲＴＭ：ｒｅｓｉｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｍｏｌｄｉｎｇ）などの樹脂注入プロセス、真空注入プロセス（ＶＩＰ：ｖａｃｕｕｍ  ｉｎｆｕｓｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｓｓ）及び真空補助ＲＴＭ（ＶＡＲＴＭ：ｖａｃｕｕｍ  ａｓｓｉｓｔｅｄ  ＲＴＭ）、引抜成形、押出、プラズマなどを挙げることができる。
【００４５】
特定の実施形態では、複合体のフィルムを作るためにホットメルト押出コーティングが使用される。
複合体は、既知の方法、例えば押出、モールディング、又はキャスティングによって物品に形成され得る。例えば、複合体は、担体上へのキャスティングによって層に形成され、その後、担体から剥離されるか又は導電性金属層などの基材上へキャスティングされ、その後、回路構造の層に形成され得る。
【００４６】
物品又は層が形成された後、周囲条件下において又は強制もしくは加熱空気によってあらゆる溶媒が蒸発され、複合体が形成される。層は、硬化されないか、もしくは乾燥プロセスで部分的に硬化（Ｂ段階）され得、又は層は、必要に応じて乾燥後に部分的もしくは完全に硬化され得る。層は、例えば、２０〜２００℃、特に３０〜１５０℃、より具体的には４０〜１００℃で加熱され得る。得られた複合体は、使用、例えば積層及び硬化されるまで貯蔵され得るか、部分的に硬化されてから貯蔵され得るか、又は積層されかつ完全に硬化され得る。
【００４７】
任意選択的に、コーティング層は、複合体又は物品の表面の少なくとも一部に適用され得る。いくつかの実施形態では、層は、複合体又は物品の表面を完全に被覆する。他の実施形態では、層は、複合体又は物品の全ての表面を完全に被覆する。コーティング層の適用は、接着剤でポリマーフィルムを表面に積層することを含み得る。コーティング層の適用は、コーティング材料を表面に適用することを含み得る。
【００４８】
いくつかの実施形態では、複合体は、少なくとも１００Ｊ／ｇ、好適には少なくとも１７０Ｊ／ｇ、より好適には少なくとも２２０Ｊ／ｇ、よりさらに好適には少なくとも２４０Ｊ／ｇの融解熱を有することができる。
【００４９】
複合体は、様々な用途で使用され得る。複合体は、プロセッサ及び他の動作回路（メモリー、ビデオチップ、通信用チップなど）の性能の損失に対する熱を発生する様々な種類の電子デバイス及び任意の他のデバイスにおいて使用され得る。このような電子デバイスの例としては、携帯電話、ＰＤＡ、スマートフォン、タブレット、ラップトップコンピュータ、及び他の一般的な携帯デバイスが挙げられる。しかしながら、複合体は、動作中に冷却を必要とする事実上あらゆる電子デバイスに組み込まれ得る。例えば、自動車部品、航空機部品、レーダーシステム、誘導システム、ならびに民間及び軍用装置及び他の車両に組み込まれたＧＰＳデバイスにおいて使用される電子機器、例えばエンジン制御装置（ＥＣＵ：ｅｎｇｉｎｅ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｕｎｉｔ）、エアバッグモジュール、ボディコントローラ、ドアモジュール、クルーズコントロールモジュール、計器パネル、環境制御モジュール、アンチロックブレーキングモジュール（ＡＢＳ）、トランスミッションコントローラ、及び配電モジュールなどは、本発明の態様から利益を得ることができる。また、複合体及びその物品は、電子部品又は他の構造部品のケーシングにも組み込まれ得る。一般に、電子プロセッサ又は他の電子回路の性能特性に依存するいずれのデバイスも、本明細書に開示される複合体の態様を利用することに起因する増大又はより安定した性能特性から利益を得ることができる。
【００５０】
本明細書に記載される複合体は、デバイスに改善された熱安定性を提供することができ、その結果、電子デバイスの性能及び寿命の低減を回避することが可能になる。カプセル化相転移材料及び非カプセル化相転移材料の組み合わせは、相転移材料の高い結晶度が高い潜熱能力及びエネルギー吸収の組み合わせを可能にし、これにより、改善された熱管理、より低い蓄熱、より少ない問題、及びより速いプロセッサ速度がもたらされるという点で特に電子機器において熱管理材料として使用するために有利である。ポリマーは、良好な取扱い能力及び良好な機械特性を提供する。
【００５１】
以下の実施例は、単に本明細書で開示される複合体及び製造方法の説明であり、その範囲を限定することは意図されない。
（実施例）
材料の融解温度及び遷移のエンタルピー（ΔＨ）は、例えば、パーキン・エルマー（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ）ＤＳＣ４０００又は均等物を用いて、ＡＳＴＭＤ３４１８に従い、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって決定することができる。ＤＳＣを受ける材料は、相転移材料、カプセル化相転移材料、相転移組成物、又は複合体であり得る。
実施例１
重量（３０グラム）のクレイトン（Ｋｒａｔｏｎ）Ｄ１１１８（クレイトン・パフォーマンス・ポリマーズ社（Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ、Ｉｎｃ．））を１００グラムのトルエン中に溶解させる。この溶液に、均質な溶液が形成されるまで攪拌しながらエイコサン（２０グラム）を徐々に添加する。次に、均質な溶液が得られるまで攪拌しながら５０グラムのマイクロカプセル化相転移材料、ＭＰＣＭ  ３７Ｄ（マイクロテック・ラボラトリーズ社（Ｍｉｃｒｏｔｅｋ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．）、オハイオ州）を徐々に添加する。溶液をポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）剥離ライナー上にキャスティングし、１１０℃のオーブン内で１０分間乾燥させる。
【００５２】
示差走査熱量測定（ＤＳＣ）は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８に従ってブレンドの融解熱を決定するために実施される。クレイトン（Ｋｒａｔｏｎ）Ｄ１１１８／エイコサン／ＭＰＣＭ  ３７ＤブレンドのＤＳＣ結果は、図１に示される。クレイトン（Ｋｒａｔｏｎ）Ｄ１１１８／エイコサン／ＭＰＣＭ  ３７Ｄブレンドは、１７３．８ジュール／グラムの融解熱を有する。
実施例２
実施例１のクレイトン（Ｋｒａｔｏｎ）Ｄ１１１８／エイコサン／ＭＰＣＭ  ３７Ｄ複合体のサンプルは、接着剤で表面に積層されたポリマーフィルムにより、表面において部分的に被覆される。ポリマーフィルムは、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、ナイロン、又はポリプロピレン（ＰＰ）を含む。接着剤は、ゴム系感圧接着剤又はアクリル系感圧接着剤である。
【００５３】
得られたラミネートは、複合体の表面を通るＰＣＭの移行を低減又は防止するのに効果的である。
実施例１のクレイトン（Ｋｒａｔｏｎ）Ｄ１１１８／エイコサン／ＭＰＣＭ  ３７Ｄ複合体の付加的なサンプルは、ＵＶ硬化ポリマー、ニトリルゴム（ニトリルブタジエンゴム（ＮＢＲ）又は水素化ニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ））、ポリウレタン、エチレンプロピレンジエンモノマー（Ｍ−クラス）ゴム（ＥＰＤＭ）、ポリブタジエン、エポキシ、アクリル、ナノクレイ−ＮＩＰＯＬゴム、又はヒュームドシリカ−ＮＩＰＯＬゴムを含むポリマーを含む層により、表面において部分的に被覆される。層は、５０μｍ（又は種々のサンプルに対して変更される場合には５〜２００μｍ）の厚さまで被覆される。
【００５４】
【表２】
2019520430.tif 000004
【００５５】
得られた層は、複合体の表面を通るＰＣＭの移行を低減又は防止するのに効果的である。
特許請求の範囲は、非限定的である以下の実施形態によってさらに説明される。
【００５６】
実施形態１：ポリマーと、相転移組成物であって、第１の非カプセル化相転移材料及び第２のカプセル化相転移材料を含む相転移組成物とを含む複合体。
実施形態２：ポリマーは、エラストマーブロックコポリマー、エラストマーグラフトコポリマー、又はエラストマーランダムコポリマーであり、好適には、ポリマーは、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、ポリブタジエン、エチレンプロピレンジエンターポリマー、天然ゴム、ポリエチレンオキシド、ポリエチレン、又は上記のものの少なくとも１つを含む組み合わせであり、より好適には、ポリマーは、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、又はスチレン−エチレン／ブタジエンブロックコポリマーである、実施形態１の複合体。
【００５７】
実施形態３．相転移組成物は、５℃〜７０℃、好適には２５℃〜５０℃、より好適には３０℃〜４５℃の融解温度を有する、実施形態１〜２のいずれか１つ又は複数の複合体。
実施形態４．第１の相転移材料及び第２の相転移材料は異なる、実施形態１〜３のいずれか１つ又は複数の複合体。
【００５８】
実施形態５．第１の相転移材料は、第１の遷移温度を有し、及び第２の相転移材料は、第２の遷移温度を有し、第１の遷移温度及び第２の遷移温度は、同じであるか又は異なる、実施形態１〜４のいずれか１つ又は複数の複合体。
【００５９】
実施形態６．第１の相転移材料は、Ｃ１０〜Ｃ３５アルカンを含み、好適には、第１の相転移材料は、Ｃ１８〜Ｃ２８アルカンを含み、より好適には、第１の相転移材料は、ｎ−エイコサンである、実施形態１〜５のいずれか１つ又は複数の複合体。
【００６０】
実施形態７．第２の相転移材料は、Ｃ１０〜Ｃ３５アルカンを含み、好適には、第２の相転移材料は、Ｃ１８〜Ｃ２８アルカンを含み、より好適には、第２の相転移材料は、３５℃〜４０℃の融解温度を有するパラフィンである、実施形態１〜６のいずれか１つ又は複数の複合体。
【００６１】
実施形態８．第２のカプセル化相転移材料は、５０マイクロメートル未満、好適には１〜３０マイクロメートル、最適には１０〜２５マイクロメートルの平均粒径を有する、実施形態１〜７のいずれか１つ又は複数の複合体。
【００６２】
実施形態９．複合体の全重量に基づいて、５重量パーセント〜５０重量パーセント、好適には５重量パーセント〜２０重量パーセントのポリマーと、５０重量パーセント〜９５重量パーセント、好適には８０重量パーセント〜９５重量パーセントの相転移組成物とを含む、実施形態１〜８のいずれか１つ又は複数の複合体。
【００６３】
実施形態１０．相転移組成物の全重量に基づいて、１重量パーセント〜９５重量パーセント、好適には１重量パーセント〜６０重量パーセント、より好適には１重量パーセント〜４０重量パーセントの第１の非カプセル化相転移材料と、５重量パーセント〜９５重量パーセント、好適には４０重量パーセント〜９５重量パーセント、より好適には６０重量パーセント〜９５重量パーセントの第２のカプセル化相転移材料とを含む、実施形態１〜９のいずれか１つ又は複数の複合体。
【００６４】
実施形態１１．少なくとも１００Ｊ／ｇ、好適には少なくとも２２０Ｊ／ｇ、より好適には少なくとも２４０Ｊ／ｇの融解温度での融解熱を有する、実施形態１〜１０のいずれか１つ又は複数の複合体。
【００６５】
実施形態１２．実施形態１〜１１のいずれか１つ又は複数の複合体を含む物品。
実施形態１３．複合体の表面を少なくとも部分的に被覆する層をさらに含む、実施形態１〜１１のいずれか１つもしくは複数の複合体又は実施形態１２の物品。
【００６６】
実施形態１４．層は、接着剤で表面に積層されたポリマーフィルムを含み、好適には、ポリマーは、ポリエチレンテレフタレート、ポリウレタン、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ナイロン、又は上記のものの組み合わせである、実施形態１３の複合体又は物品。
【００６７】
実施形態１５．層は、ポリマーを含むコーティング材料を含む、実施形態１３の複合体又は物品。
実施形態１６．ポリマーは、ＵＶ硬化ポリマー、ニトリルゴム、ポリウレタン、エチレンプロピレンジエンモノマー（Ｍ−クラス）ゴム（ＥＰＤＭ）、ポリブタジエン、エポキシ、アクリル、又は上記のものの組み合わせを含む、実施形態１５の複合体又は物品。
【００６８】
実施形態１７．実施形態１〜１１及び１３〜１６のいずれか１つもしくは複数の複合体又は実施形態１２〜１６のいずれか１つもしくは複数の物品を製造する方法であって、任意選択的に溶媒を含むポリマー又はプレポリマー組成物と、第１の非カプセル化相転移材料と、第２のカプセル化相転移材料と、任意選択的に添加剤とを組み合わせて混合物を形成すること、混合物から物品を形成すること、及び任意選択的に、溶媒を除去して複合体を製造することを含む方法。
【００６９】
実施形態１８．プレポリマー組成物を架橋させることをさらに含む、実施形態１７の方法。
実施形態１９．複合体の表面の少なくとも一部にコーティング層を適用することをさらに含む、実施形態１７又は１８の方法。
【００７０】
一般に、ここに記載される物品及び方法は、代替的に、本明細書中に開示される任意の成分又はステップを含むか、それらからなるか、又はそれらから本質的になることができる。物品及び方法は、付加的又は代替的に、特許請求の範囲の機能又は目的の達成に必要でない任意の材料、ステップ、又は成分を欠いているように、又は実質的に含まないように製造又は実行することができる。
【００７１】
単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、及び「その（ｔｈｅ）」は、文脈が他に明確に指示しない限り、複数の指示対象を含む。「又は」は、「及び／又は」を意味する。他に定義されない限り、本明細書で使用される技術及び科学用語は、特許請求の範囲の属する技術分野の当業者に一般的に理解されるものと同じ意味を有する。「組み合わせ」は、ブレンド、混合物、合金、反応生成物などを含む。本明細書に記載される値は、当業者により決定される特定の値に対する許容可能な誤差範囲を含み、これは、その値がどのように測定又は決定されるか、すなわち測定システムの制限に部分的に依存し得る。同じ成分又は特性を対象とする全ての範囲の端点は、その端点及び中間値を含み、独立して組み合わせることができる。
【００７２】
引用された全ての特許、特許出願、及び他の参考文献は、参照によってその全体が本明細書中に援用される。しかしながら、本出願中の用語が、援用された参考文献中の用語と相反又は矛盾する場合、本出願からの用語は、援用された参考文献からの矛盾する用語に優先する。
【００７３】
開示される主題は、いくつかの実施形態及び代表的な実施例に関して本明細書に記載されるが、当業者は、開示される主題に対して、その範囲から逸脱することなく種々の修正形態及び改善形態がなされ得ることを認識するであろう。当該技術分野において既知の付加的な特徴が同様に組み込まれ得る。さらに、開示される主題のいくつかの実施形態の個々の特徴が本明細書において議論されており、他の実施形態では議論されていないことがあるが、いくつかの実施形態の個々の特徴が、別の実施形態の１つもしくは複数の特徴又は複数の実施形態からの特徴と組み合わされ得ることは明らかなはずである。
【図１】
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【国際調査報告】
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