(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放熱シートと、
前記放熱シートの一方面に、その一方面にて配置される断熱材と、
前記放熱シートの他方面と前記断熱材の他方面との両面に配置される支持層と、
を有する複合材料であって、
前記断熱材の内周領域は、繊維の中にシリカエアロゲルが内包され、
前記断熱材の外周領域は、前記繊維からなり、
前記放熱シートと前記断熱材とは、前記繊維により固定されていることを特徴とする複合材料。
【請求項２】
前記断熱材は前記放熱シートよりも面積が大きく、
前記シリカエアロゲルの領域は前記放熱シートと同じ面積であり、
前記外周領域の繊維と前記支持層とが融着により固定されていることを特徴とする請求項１に記載の複合材料。
【請求項３】
前記断熱材の外周領域は、前記シリカエアロゲルが存在しない請求項１または２記載の複合材料。
【請求項４】
前記放熱シートと前記断熱材との間には、接着部材が存在しない請求項１から３のいずれか１項に記載の複合材料。
【請求項５】
前記断熱材の全体に、前記繊維が配置される請求項１から４のいずれか１項に記載の複合材料。
【請求項６】
前記放熱シートの片面と前記断熱材の片面との両方に支持層とがあり、
前記支持層と、前記外周領域の前記繊維と、が融着により固定されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の複合材料。
【請求項７】
前記放熱シートは、グラファイトシートであり、
前記グラファイトシートは、厚みが１００μｍ以下、面方向の熱伝導率が１０００Ｗ／ｍ・Ｋ以上、厚み方向の熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であり、
前記断熱材は、厚みが０．０５ｍｍ〜１ｍｍの範囲内にあって熱伝導率が０．０１〜０．１Ｗ／ｍ・Ｋの範囲内にあることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の複合材料。
【請求項８】
筐体と発熱部品との間に請求項１から７のいずれか１項に記載の複合材料を配置した電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器や精密機器などの筐体内において発熱を伴う電子部品（以下、発熱部品と称す）からの熱を放散させる技術に関する。特に、発熱部品から筐体への伝熱を効果的に低減させ得る複合材料に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォン、タブレット、ノートパソコンなどの電子機器の高性能化とともに発熱部品からの発熱密度が急激に増加しており、これらの電子機器における熱拡散技術が必須となってきている。
【０００３】
特に、小型のモバイル機器は、直接人体に接する機会が多く、その筐体外側の温度上昇が深刻な問題となってきている。モバイル機器の筐体外面の温度上昇による問題の一つとして、低温やけどが挙げられる。低温やけどは人体が体温より高い温度に長時間さらされて起こるやけどの一種であり、４４℃では６時間でやけどが生じ、１℃上がる毎にやけどに至る時間が半分となるという報告がある。普通のやけどに比べて低温やけどは当事者が症状の進行に気づくのが遅れる場合がほとんどで、気づいた時には皮膚が重度の損傷を負っていることも多い。
【０００４】
また、モバイル機器の表示素子には、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイが使用されているが、これらの表示素子は熱に弱く、発熱部品からの発熱がこれら表示素子に伝わると、ディスプレイの輝度ムラや寿命低下の要因となるため、モバイル機器の高性能化と小型・薄型化を両立させるためには、表示素子への伝熱を効果的に低減させる必要がある。
【０００５】
さらに最近では、小型ノートパソコンを膝上で長時間使用した際に低温やけどになる症例が多い。今後益々機器の小型化やモバイル化が進んでいく状況において、機器表面の温度は１℃でも低く抑えることが極めて重要である。
【０００６】
一方、機器表面の温度上昇を防ぐ方法としては、機器の筐体内部の発熱部品からの熱を筐体に伝えないように断熱部材を使用することが考えられる。
【０００７】
例えば、図４に示す従来の積層構造の複合材料において、機器の筐体内部の発熱部品４０６からの熱を筐体４０７に伝えないように、発熱部品４０６から筐体４０７に向けて、粘着剤層４０５／熱伝導性層４０４／粘着剤層４０３／断熱性層４０２／粘着剤層４０１といった積層構造の複合材料を使用することが考えられている。また、熱伝導性層４０４として金属シート、グラファイトシート等、断熱性層４０２として不織布、ガラスビーズなどの空気を内包したカプセルを含有した樹脂シート等が検討されている。
【０００８】
これにより、筐体への伝熱を低減して筐体内の温度分布を平均化する試みがなされている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特願２０１２−５０４４８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１記載の方法では、発熱部品と断熱性層との間、断熱性と熱伝導性層との間、熱伝導性層と筐体との間に粘着剤層を有する為に、電子機器の薄型化、小型化の妨げになるという課題を有している。
【００１１】
上述のような先行技術の状況に鑑み、本発明は、電子機器の筐体内の狭いスペースにおいても十分に断熱効果を発揮し、発熱部品から筐体への伝熱を効果的に低減し得る複合材料を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、放熱シートと、放熱シート表面に位置する断熱材と、放熱シートの片面と断熱材の片面との少なくとも１方に位置する支持層と、を有する複合材料であって、断熱材の外周領域は、繊維のみであり、断熱材の内周領域は、繊維中にシリカエアロゲルが内包され、放熱シートと断熱材とは、繊維により固定されている複合材料を用いる。
【００１３】
また、筐体と発熱部品との間に上記の複合材料を配置した電子機器を用いる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電子機器の筐体内の狭いスペースにおいても十分に断熱効果を発揮し、発熱部品から筐体への伝熱を効果的に低減し得る複合材料を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施の形態の複合材料の図
【図２】（ａ）〜（ｃ）実施の形態の複合材料における熱圧着工法を説明する図
【図３】実施の形態の複合材料の積層順序を説明する図
【図４】従来の積層構造の複合材料の図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に実施の形態の電子機器内部の断面図を示す。複合材料１０６は、放熱シートとしてのグラファイトシート１０２と、その片面に断熱材１０３とを含む。さらに、上下面に、フィルム状の支持層１０１Ａ、支持層１０１Ｂがある。断熱材１０３の面積は、上面から見て（平面視で）、グラファイトシート１０２の面積より大きい。
【００１７】
断熱材１０３は、全体に不織布１０７があり、その内周部分にシリカエアロゲル１０８が位置する。断熱材１０３の外周部分には、シリカエアロゲル１０８はなく、不織布１０７のみとなる。不織布１０７と、支持層１０１Ａと、支持層１０１Ｂとを熱圧着により固定することで粘着剤層を用いずに積層体を固定することを特徴とする。
【００１８】
この複合材料１０６は、筐体４０７と発熱部品４０６との間に設置され使用される。発熱部品４０６の熱を広げ、発熱部品４０６の温度上昇を抑え、かつ、筐体４０７の局所的温度上昇を抑える。
【００１９】
＜不織布１０７＞
不織布１０７は、不織布に限らず、繊維を規則的に編んだものでもよい。各種の織り方の繊維シートでもよい。ただし、不織布の方が、各種の織り方の繊維シートより、エアロゲルを入れ込みやすく、好ましい。不織布１０７は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、アラミドなどの樹脂繊維からなる。
【００２０】
＜グラファイトシート１０２＞
グラファイトシート１０２は、放熱シートである。熱源の熱をシート内で広げ、熱源を冷却する。他の放熱シート、たとえば、金属シート、アルミニウムのシートでもよい。ただし、下記のグラファイトシートが、熱伝導特性がよく好ましい。
【００２１】
＜グラファイトシート１０２の面方向の熱伝導率＞
用いるグラファイトシート１０２の面方向の熱伝導率は、１０００Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。この熱伝導率が、１０００Ｗ／ｍ・Ｋ未満であれば、面方向への十分な熱拡散が生じず、厚さ方向に熱が伝わってしまう。なお、グラファイトシート１０２の熱伝導率は、次式（１）によって算出することができる。
【００２２】
λ＝α×ｄ×Ｃｐ    ・・・（１）
ここで、λは熱伝導率、αは熱拡散率、ｄは密度、そしてＣｐは比熱容量をそれぞれ表わす。
＜グラファイトシート１０２の厚さ方向の熱伝導率＞
グラファイトシート１０２の厚さ方向の熱伝導率は、用いるグラファイトシート１０２の厚みに依存する。熱源からの発熱を面内方向に効果的に分散させるためには、厚み１００μｍ以下の場合は、熱伝導率は、２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましい。つまり、厚みが薄いと、厚み方向へ熱伝導されないように、熱伝導率を抑える。
その厚さ方向の熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋより大きいと、発熱部品からの発熱を面内に散らす効果が薄くなり、熱が筐体側に伝わってしまうことになる。
【００２３】
同様に、厚み８０μｍ以下の場合は、１８Ｗ／ｍ・Ｋ以下であることが好ましい。
【００２４】
＜グラファイトシート１０２の厚さ＞
近年の電子機器は薄型化が進行し、機器の筐体内に部品を搭載できるスペースが非常に狭くなってきている。従って、１００μｍ以上の厚さのフィルムは、電子機器筐体内への組み込みが困難となる。
【００２５】
従って、使用するグラファイトシート１０２の厚さは電子機器筐体内のスペースの関係から１００μｍより薄いことが好ましい。
【００２６】
＜グラファイトシート１０２の製造方法＞
グラファイトシート１０２は、原料として、芳香族ポリイミド、芳香族ポリアミド、及びポリオキサジアゾールの中から選ばれた、厚さが１μｍ以上４００μｍ以下の範囲の高分子フィルムを使用する。厚さが１μｍ以上１２５μｍ以下の範囲が、好ましい。なお、条件に依存するが、７５μｍ厚さの高分子フィルムが、約１００μｍのグラファイトシートとなる。
【００２７】
４５０℃以上２０００℃以下の温度範囲で、熱処理を行い炭素質フィルムに変換する炭素質フィルム変換工程と、炭素質フィルム変換工程で得られた炭素質フィルムを複数枚重ね合わせる重ね合わせ工程と、それから前記重ね合わせ工程で得られた重ね合わされた炭素質フィルムをホットプレスする工程を経て製造される。
【００２８】
ホットプレス工程は、２８００℃以下の温度範囲で２０ｋｇ／ｃｍ２以下の圧力を印加する第１のホットプレス工程と、２８００℃以上の温度範囲で２０ｋｇ／ｃｍ２以上の圧力を印加する第２のホットプレス工程とからなる。
【００２９】
＜断熱材１０３＞
断熱材１０３は、厚み０．０５〜１．０ｍｍの不織布１０７に、ナノサイズの多孔質構造を有するシリカエアロゲルを内包させた断熱シートである。熱伝導率は、０．０１〜０．１Ｗ／ｍＫである。
【００３０】
通常、不織布の熱伝導率は０．０３０〜０．０６０Ｗ／ｍＫであり、この値は不織布繊維の固体熱伝導成分と不織布の空隙に存在している空気（窒素分子）の伝熱成分のほぼ総和と見なせる。
【００３１】
この空隙に低熱伝導率材料（一般に０．０１０〜０．０１５Ｗ／ｍＫといわれる）としてシリカエアロゲルを内包させることで上記低熱伝導率を実現できる。
【００３２】
一般に、常温における静止空気の熱伝導率は、０．０２６Ｗ／ｍＫ前後といわれており、不織布１０７の熱伝導率はこの静止空気の値よりも大きい。
断熱材１０３の特徴は、静止空気の熱伝導率よりも小さい唯一の断熱シートであることである。
【００３３】
断熱材１０３は、断熱性の他に、撥水性、吸音性を有しており、不織布の種類を選べば（例えばグラスウールやロックウールなどの無機系繊維）、難燃性や耐熱性を付与することもできる。
【００３４】
＜断熱材１０３の熱伝導率＞
本実施の形態において使用する断熱材１０３の熱伝導率は、０．０１〜０．１Ｗ／ｍ・Ｋの範囲内にある。
【００３５】
０．５ｍｍ以下のスペースで使用するという観点からは、好ましくは０．０１〜０．０５Ｗ／ｍ・Ｋの範囲内がよい。より断熱性が高い範囲がよい。
【００３６】
又、０．３ｍｍ以下のスペースで使用するという観点から、より好ましくは、０．０１〜０．０３Ｗ／ｍ・Ｋの範囲内がよい。より断熱性が高い範囲がよい。
【００３７】
断熱材１０３の熱伝導率は、低ければ低いほどその断熱効果が高くなり、同じ断熱効果を得るために必要な断熱材１０３の厚さを薄くすることができる。このことは、断熱材１０３を狭いスペースで使用する際に好ましい。
【００３８】
他方、熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋより大きくなれば断熱効果が低下し、必要な断熱効果を得るためには断熱材１０３の厚さを増大しなくてはならないので好ましくない。
【００３９】
＜断熱材１０３の厚さ＞
断熱材１０３の厚さは０．０５ｍｍ〜１ｍｍの範囲内にあり、好ましくは０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍの範囲内にある。
【００４０】
断熱材１０３が０．０５ｍｍよりも薄い場合には厚さ方向の断熱効果が低下するので、熱伝導率が（現在存在し得ない程の）かなり低い低熱伝導材料を選択しなければその一面から他面への厚さ方向の伝熱を良好に低減させ得ない。
【００４１】
一方、断熱材１０３が１ｍｍよりも厚ければ、グラファイトシート１０２の厚さに関して述べたように、近年の薄型電子機器内への組み込みが難しくなる。
【００４２】
スマートフォンやタブレットなどのモバイル機器では、０．２ｍｍより厚くなると、グラファイトシート１０２と複合された複合材料１０６としての最終厚みがより厚くなる。結果、機器への組み込みは一層難しくなる。
【００４３】
＜断熱材１０３の材質＞
断熱材１０３（不織布１０７）の材質としては、無機繊維系のグラスウールやロックウール、天然系の羊毛断熱材やセルロース断熱材、発泡セラミックス、炭化発泡コルク、樹脂系断熱材としてのウレタンフォーム、フェノールフォーム、ポリスチレンフォームなどを利用することができる。
【００４４】
これらの中でも、グラファイトシート１０２との良好な密着性確保の為に、比較的平坦な表面を有することが必要である。このため、樹脂系断熱材がより好ましい。
【００４５】
また、断熱材の熱伝導率はより低いほど、グラファイトシート１０２と複合した際の断熱効果が高く、上記に示したように、０．０１〜０．０５Ｗ／ｍ・Ｋ程度であることが好ましい。
【００４６】
具体的には、空気分子の運動を規制するナノサイズの空隙構造を有するエアロゲルを不織布に含浸させた断熱材（０．０１〜０．０２４Ｗ／ｍ・Ｋ）を用いるのがより好ましい。
【００４７】
＜断熱材１０３の製造方法＞
断熱材１０３の製造方法の一例を示す。
【００４８】
（１）原料混合：高モル珪酸ソーダ（珪酸水溶液、Ｓｉ濃度１４％）に触媒として濃塩酸（１２Ｎ）を１．４ｗｔ％添加し攪拌し、ゾル溶液を調合する。
【００４９】
（２）含浸：不織布（材質ＰＥＴ、厚み仕様９０ｕｍ、目付１２ｇ／ｍ２、寸法□１２ｃｍ）にゾル溶液を注ぎ、ロールでゾル溶液を不織布に押し込んで含浸させる。
【００５０】
（３）ゾル溶液を含浸させた不織布をＰＰフィルム（厚み５０ｕｍ×２枚、寸法Ｂ６）に挟み、室温２３℃で約２０分放置してゾルをゲル化させる。
【００５１】
（４）厚み規制：ゲル化を確認後、ギャップを１９０ｕｍ（フィルム厚込み）に設定した２軸ロールにフィルムごと含浸不織布を通して、不織布から余分なゲルを絞りだして厚みを１００ｕｍ狙いで規制する。
【００５２】
（５）養生：容器にフィルムごとゲルシートを入れて、乾燥防止のために８５℃／８５ＲＨ％の恒温恒湿槽に３時間入れて、シリカ粒子を成長（シラノールの脱水縮合反応）させて多孔質構造を形成させる。
【００５３】
（６）フィルム剥がし：養生容器からシートを取り出して、フィルムを剥がす。
【００５４】
（７）疎水化１（塩酸浸漬工程）：ゲルシートを塩酸（６〜１２規定）に浸漬後、常温２３℃で１時間放置してゲルシートの中に塩酸を取り込む。
【００５５】
（８）疎水化２（シロキサン処理工程）：ゲルシートを例えば、シリル化剤であるオクタメチルトリシロキサンと両親媒性溶剤である２−プロパノール（ＩＰＡ）の混合液に浸漬させて、５５℃の恒温槽に入れて２時間反応させる。トリメチルシロキサン結合が形成され始めると、ゲルシートから塩酸水が排出され、２液分離する（上層にシリル化剤、下層に塩酸水）。
【００５６】
（９）乾燥：ゲルシートを１５０℃の恒温槽に移して２時間乾燥させる。
【００５７】
＜グラファイトシート１０２と断熱材１０３の厚み＞
グラファイトシート１０２の厚みは、約０．１ｍｍ、断熱材１０３の厚みは、約０．２ｍｍが好ましい。つまり、比率で１：２がよい。範囲は、１：１〜１：３
の範囲がよい。
【００５８】
１：１より小さいと、断熱材１０３の強度が弱く、断熱性が保てない。１：３より大きいと、十分な断熱性があり、無意味なエアロゲルが多くなる。
【００５９】
＜支持層１０１Ａ＞
グラファイトシート１０２は導電性を有するので、電子機器内で用いられる場合には電子部品との接触によるショートが起こる場合がある。実施の形態の複合材料１０６において、グラファイトシート１０２が電子機器内部に露出する形態をとる場合には、グラファイトシート１０２表面に支持層１０１Ａとして絶縁フィルムを設けることが好ましい。
【００６０】
絶縁フィルムとしては、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエステル（ＳＰ）などのシートを用い、詳細は後述の＜グラファイトシート１０２と断熱材１０３との複合方法＞で説明するが、不織布のＰＥＴと融着性を考えると、同じ材質であるＰＥＴが好ましい。
【００６１】
＜支持層１０１Ｂ＞
上述したように、断熱材１０３は、不織布１０７に、ナノサイズの多孔質構造を有するシリカエアロゲル１０８を内包させた形態を取るが、シリカエアロゲル１０８自体は、非常に脆い性質を持っている為に、不織布１０７から脱離する可能性が否定できない。
【００６２】
従って、実施の形態の複合材料１０６において、断熱材１０３が電子機器内部に露出する形態をとる場合には、断熱材１０３表面に支持層１０１Ｂとして絶縁フィルムを設けることが好ましい。
【００６３】
絶縁フィルムとしては、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエステル（ＳＰ）などのシートを用い、詳細は後述の＜グラファイトシート１０２と断熱材１０３との複合方法＞で説明するが、不織布のＰＥＴと融着性を考えると、同じ材質であるＰＥＴが好ましい。
【００６４】
＜グラファイトシート１０２と断熱材１０３との複合方法＞
グラファイトシート１０２と断熱材１０３とを粘着剤を用いずに複合化させる。つまり、実施の形態の複合材料１０６において、熱圧着工法を採用し複合材料１０６の外周部を固定する。接着剤を用いると、熱特性が落ちる、工程が増える、厚みが増えるなどの問題がある。不織布１０７の繊維を溶かすことで接着する。別途、接着剤などは使用しない。
【００６５】
接合は、グラファイトシート１０２を利用せず、グラファイトシート１０２の周辺の不織布１０７と上下の支持層１０１Ａ、支持層１０１Ｂとの間で接着される。固定方法について、図２（ａ）〜図２（ｃ）で用いて説明する。
【００６６】
固定の為には、断熱材１０３の周辺部分の４頂点のみの熱圧着でも良いが、より安定して固定させる為には、４辺で熱圧着する方が好ましい。周囲を熱圧着し、内側のシリカエアロゲル１０８を完全に覆うのが好ましい。シリカエアロゲル１０８のかけらなどが外部へ露出しない。
【００６７】
より詳細には、グラファイトシート１０２と断熱材１０３を複合させる際は、図２（ａ）に示すように断熱材１０３がグラファイトシート１０２よりも平面方向に大きくし、更に、断熱材１０３に内包されるシリカエアロゲル１０８の領域が平面方向においてグラファイトシート１０２とほぼ同じ大きさであることが特徴である。
【００６８】
このことで、グラファイトシート１０２の熱が、シリカエアロゲル１０８以外に伝達されず、意図しない部分の温度を上げない。かつ、グラファイトシート１０２の端部まで熱が伝わっても熱が意図しないところへ伝達されない。
【００６９】
加えて、図２（ｂ）に示すように、断熱材１０３に内包されるシリカエアロゲル１０８が存在しない外周領域の鉛直方向における支持層１０１Ａまたは支持層１０１Ｂ上に熱圧着ツール２０１で加熱、圧着することが特徴である。
【００７０】
これにより図２（ｃ）で示すように、支持層１０１Ａと、断熱材１０３中のシリカエアロゲル１０８が存在しない不織布１０７と、支持層１０１Ｂとが、不織布１０７、支持層１０１Ａまたは支持層１０１Ｂ、支持層１０１Ａまたは支持層１０１Ｂの有機成分が融解することにより融着され、グラファイトシート１０２と断熱材１０３とを粘着剤を用いずに複合化させることが可能になる。外周を密閉するので、シリカエアロゲル１０８が外部へでることもなく、周囲へ影響を及ぼさない。
【００７１】
また、不織布１０７は、シリカエアロゲル１０８と、支持層１０１Ａと、支持層１０１Ｂと、を結びつけ、一体化し、強度を安定化する。シリカエアロゲル１０８とグラファイトシート１０２間は、接着剤など、接続する材料はなく、薄型化でき、熱特性もよい。
【００７２】
熱圧着の温度、圧力は特に限定するものではないが、少なくとも支持層１０１Ａ、支持層１０１Ｂに用いる絶縁フィルムの材質の融点近傍の温度として例えば２５０〜２８０℃程度に、位置規制をしながら瞬間的に加温する必要がある。
【００７３】
ここで、製造方法については、上述の＜断熱材１０３の製造方法＞を振り返ることで説明する。
【００７４】
断熱材１０３において、シリカエアロゲル１０８が存在する領域を制御する方法は次の２つの方法が存在する。
【００７５】
１つ目は、上述の＜断熱材１０３の製造方法＞における（２）の含浸において、シリカエアロゲル１０８を存在させたくない部分をマスキングしゾル溶液を含浸させないようにすることで、ゾル溶液が含浸されない部分は不織布１０７が露出する部分として残すことが可能になる。
【００７６】
２つ目は、上述の＜断熱材１０３の製造方法＞における（８）の疎水化２において、シリカエアロゲル１０８を存在させたくない部分を、マスキングする。このことで、その部分は、シリル化剤が接触しない。トリメチルシロキサン結合させないことで、トリメチルシロキサン結合せず、この部分のシリカエアロゲル乾燥後に、大気中の水分の吸収により自己破壊し、容易に離脱し、不織布が露出する部分とできる。
【００７７】
＜複合材料の積層順序＞
図１の実施の形態の複合材料１０６においては、発熱部品４０６と断熱材１０３の間にグラファイトシート１０２が存在している場合、発熱部品４０６からの伝熱を効果的に散らしてピーク温度を低減する。
【００７８】
筐体４０７とグラファイトシート１０２の間に断熱材１０３が存在している場合、筐体４０７への伝熱を防ぐ断熱効果が高い。
【００７９】
従って、図３に示すように、発熱部品４０６側から見て、支持層１０１Ａ／グラファイトシート１０２／断熱材１０３／支持層１０１Ｂの順の積層がよい。
【００８０】
ここで、支持層１０１Ａは、グラファイトシート１０２による漏電防止の為に必要不可欠である。
【００８１】
一方、支持層１０１Ｂは、断熱材１０３のシリカエアロゲルの粉落ち防止の為には必要であるが、不織布１０７とシリカエアロゲル１０８の密着が安定する場合や電子機器筐体内のスペース削減が必要な場合には、必ずしも支持層１０１Ｂは必要不可欠ではない。
【００８２】
＜発熱部品４０６と複合材料１０６の距離＞
図３で、発熱部品４０６と複合材料１０６の距離に関しては、発熱部品４０６とグラファイトシート１０２が接触していても構わない。
【００８３】
しかし、接触することでピーク温度がより高温となるので、発熱部品４０６と複合材料１０６はなるべく非接触の方が好ましい。
【００８４】
＜まとめ、効果＞
本実施の形態の複合材料１０６は、厚みが１００μｍ以下、面方向の熱伝導率が１０００Ｗ／ｍ・Ｋ以上、厚み方向の熱伝導率が２０Ｗ／ｍ・Ｋ以下であるグラファイトシート１０２と、厚さが０．０５ｍｍ〜１ｍｍの範囲内で熱伝導率が０．０１〜０．０５Ｗ／ｍ・Ｋの範囲内である断熱材１０３とを含む。
【００８５】
また、グラファイトシート１０２と断熱材１０３との複合化するため、断熱材１０３をグラファイトシート１０２より大きくし、更に断熱材１０３に内包されるシリカエアロゲルの領域がグラファイトシート１０２とほぼ同じ大きさとし、加えて熱圧着工法で融着される部分にはシリカエロゲルを存在させない。
【００８６】
このことで、支持層１０１Ａ、１０１Ｂと、断熱材１０３中のシリカエアロゲルが存在しない不織布が露出した部分と、が熱圧着工法で融着されることにより、接着剤や粘着剤を使用せずにグラファイトシート１０２と断熱材１０３との複合化することを特徴としている。
【００８７】
また、発熱部品４０６を内蔵する筐体４０７を含む電子機器において、その断熱部材として本実施の形態の複合材料１０６を利用することによって、発熱部品４０６から筐体４０７への伝熱を効果的に低減することができる。
【００８８】
＜筐体の温度＞
グラファイトシート１０２と断熱材１０３を複合させた複合材料１０６を筐体４０７の内面に貼り付けることによって、筐体４０７の温度を大幅に低下させることができる。
【００８９】
この理由は、発熱部品４０６からの伝熱を断熱材１０３によってできるだけ抑制し、その断熱材１０３を通過した残りの熱をさらに面方向の熱伝導率が高いグラファイトシート１０２で拡散させるので、筐体４０７にほとんど熱が伝わらないからである。
【００９０】
実際に、スマートフォンやタブレットにおける低温火傷の予防として、筐体４０７に熱を伝え過ぎない対策が求められる場合がある。しかし、発熱部品４０６から筐体４０７への伝熱の低減のために、本実施の形態の複合材料１０６を用いることによって、そのような要求に応えることができる。
【００９１】
＜発熱部品の温度＞
発熱部品４０６自体の温度も、本実施の形態の複合材料１０６を利用することによって低下させることができる。
【００９２】
これはグラファイトシート１０２の熱拡散による冷却効果が発現した結果であり、その冷却効果は発熱部品４０６とグラファイトシート１０２の距離が近いほど大きくなる。すなわち、発熱部品４０６自体の温度をも低く抑えたいときにも、本実施の形態の複合材料１０６は有用である。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明の複合材料は、広く電子機器内に利用される。更に、情報機器、携帯機器、ディスプレイなど、熱に関わる製品へ応用される。
【符号の説明】
【００９４】
１０１Ａ  支持層
１０１Ｂ  支持層
１０２  グラファイトシート
１０３  断熱材
１０６  複合材料
１０７  不織布
１０８  シリカエアロゲル
２０１  熱圧着ツール
４０１  粘着剤層
４０２  断熱性層
４０３  粘着剤層
４０４  熱伝導性層
４０５  粘着剤層
４０６  発熱部品
４０７  筐体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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