(57)【要約】  電子機器における熱を低減する方法であって、ハウジングを準備することと、発熱コンポーネントを準備することと、ハウジングと発熱コンポーネントの間に熱低減シートを位置づけることと、を含む。この熱低減シートは基材と、第１多孔質層と、第２多孔質層とを含む。基材、第１多孔質層及び、第２多孔質層のそれぞれは第１主表面及び第２主表面を有する。第１多孔質層は、約０．０１μｍ〜約１０μｍの平均空洞直径を有する。第２多孔質層は、約０．０１μｍ〜約１０μｍの平均空洞直径を有する。基材の第１主表面の少なくとも一部分は、第１多孔質層の第１主表面の少なくとも一部と接触している。基材の第２主表面の少なくとも一部分は、第２多孔質層の第１主表面の少なくとも一部と接触している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子機器の熱を低減する方法であって、
ハウジングを準備することと、
発熱コンポーネントを準備することと、
前記ハウジングと前記発熱コンポーネントの間に熱低減シートを位置づけることと、を含み、前記熱低減シートが、
第１主表面及び第２主表面を有する基材と、
第１主表面及び第２主表面を有する第１多孔質層と、
第１主表面及び第２主表面を有する第２多孔質層と、を備えており、
前記基材の前記第１主表面の少なくとも一部分は、前記第１多孔質層の前記第１主表面の少なくとも一部と接触しており、
前記基材の前記第２主表面の少なくとも一部分は、前記第２多孔質層の前記第１主表面の少なくとも一部と接触している、方法。
【請求項２】
前記基材、前記第１多孔質層、及び前記第２多孔質層のそれぞれが透過性構造物を形成する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記熱低減シートが、約０．５ｍｍ未満の厚さを有する、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記基材が、約５ｇ／ｍ２〜約７０ｇ／ｍ２の面積を有する不織布を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記第１及び第２の多孔質層の少なくとも一方が、約０．０１μｍ〜約１０μｍの平均空洞直径を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
約０．０１μｍ〜約１０μｍの空洞直径を有する少なくとも１つの多孔質層を含む熱低減シートであって、約４０％〜約９５％の平均有孔率、約４．０ＭＰａを超える引張強度、及び約０．５ｍｍ未満の厚さを有する、熱低減シート。
【請求項７】
約４０％〜約９５％の圧縮率を有する、請求項６に記載の熱低減シート。
【請求項８】
ハウジングと、
発熱電子コンポーネントと、
前記ハウジングと発熱電子コンポーネントの間に設けられた熱低減シートと、を備えており、
前記熱低減シートが、
第１主表面及び第２主表面を有する基材と、
第１主表面及び第２主表面を有する第１多孔質層と、
第１主表面及び第２主表面を有する第２多孔質層と、を備えており、
前記基材の前記第１主表面の少なくとも一部分が、前記第１多孔質層の前記第１主表面の少なくとも一部と接触しており、前記基材の前記第２主表面の少なくとも一部分が、前記第２多孔質層の前記第１主表面の少なくとも一部と接触している、電子機器。
【請求項９】
前記第１及び第２の多孔質層の少なくとも一方が、約０．０１μｍ〜約１０μｍの平均空洞直径を有する、請求項８に記載の電子機器。
【請求項１０】
ハウジングと、
発熱電子コンポーネントと、
前記ハウジングと発熱電子コンポーネントの間に設けられた熱低減シートと、を備えており、
前記熱低減シートが、約０．０１μｍ〜約１０μｍの空洞直径を有する少なくとも１つの多孔質層を含み、前記熱低減シートが、約４０％〜約９５％の平均有孔率、約４．０ＭＰａを超える引張強度、及び約０．５ｍｍ未満の厚さを有する、電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱低減シート、及び熱低減シートを含む電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な種類の熱低減シートが知られている。例えば、特許文書１は、基材層、保熱樹脂層、及び変位防止層を有する断熱シートを開示している。特許文書２は、防水隔壁、保護被覆層、及び放射熱遮断層を有するシート材料を開示している。更に、特許文書３は、樹脂組成物への紫外線放射によって作られる有孔シートを開示している。いくつかの例では、従来の熱低減シートの厚さが例えば０．５ｍｍ未満である場合に、熱低減特性及び引張強度を更に改善する必要のある場合がある。特に、電子機器の内部で使用される熱低減シートの場合は、薄くても優れた熱低減特性及び引張強度を有することが重要である。プレフィルター材料シートとして、特許文書４（ＵＳ２００１−００１７２８０Ａ号）は補強された三領域微孔質メンブレンを開示しており、特許文書５（ＵＳ４，７０７，２６５号）は補強された微孔質メンブレンを開示している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
一実施形態では、本発明は電子機器の熱を低減する方法である。この方法は、ハウジングを準備することと、発熱コンポーネントを準備することと、及びハウジングと発熱コンポーネントの間に熱低減シートを位置づけることと、を含む。この熱低減シートは、基材と、第１多孔質層と、第２多孔質層と、を含む。基材は第１及び第２の主表面を有する。第１多孔質層は、第１及び第２の主表面、及び約０．０１μｍ〜約１０μｍの平均空洞直径を有する。第２多孔質層は、第１及び第２の主表面、及び約０．０１μｍ〜約１０μｍの平均空洞直径を有する。基材の第１主表面の少なくとも一部分は、第１多孔質層の第１主表面の少なくとも一部と接触している。基材の第２主表面の少なくとも一部分は、第２多孔質層の第１主表面の少なくとも一部と接触している。
【０００４】
別の実施形態において、本発明は、約０．０１μｍ〜約１０μｍの空洞直径を有する少なくとも１つの多孔質層を含む熱低減シートであり、この熱低減シートは、約４０％〜約９５％の平均有孔率、約４．０ＭＰａを超える引張強度、及び約０．５ｍｍ未満の厚さを有する。
【０００５】
別の実施形態では、本発明は、ハウジングと、発熱電子コンポーネントと、ハウジングと発熱電子コンポーネントの間に設けられた熱低減シートとを含む電子機器である。熱低減シートは、第１主表面及び第２主表面を有する基材と、第１主表面と第２主表面を有する第１多孔質層と、第１主表面と第２主表面を有する第２多孔質層とを含む。基材の第１主表面の少なくとも一部分は、第１多孔質層の第１主表面の少なくとも一部と接触しており、基材の第２主表面の少なくとも一部分は第２多孔質層の第１主表面の少なくとも一部と接触している。
【０００６】
また別の実施形態では、本発明は、ハウジングと、発熱電子コンポーネントと、ハウジングと発熱電子コンポーネントの間に設けられた熱低減シートとを含む電子機器である。熱低減シートは約０．０１μｍ〜約１０μｍの空洞直径を有する少なくとも１つの多孔質層を含む。熱低減シートは、約４０％〜約９５％の平均有孔率、約４．０ＭＰａを超える引張強度、及び約０．５ｍｍ未満の厚さを有する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の熱低減シートの一実施形態を示す概略断面図である。
【図２】製造方法の例、及びこの実施形態の熱低減シートを製造するための装置を示す図式である。
【図３】本発明の電子機器の一実施形態を示す部分断面図である。
【図４】本発明の電子機器の別の実施形態を示す部分断面図である。
【図５】本発明の電子機器のまた別の実施形態を示す部分断面図である。
【図６】実施形態６で製造した熱低減シートの断面の電子顕微鏡写真である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の熱低減シートは、シートが薄い場合でさえも優れた熱低減特性及び引張強度を有し、電子機器内部での使用に適している。本発明の第１の態様による熱低減シートは、第１及び第２の主表面を有する基材と、第１及び第２の主表面及び約０．０１μｍ〜約１０μｍの平均空洞直径を有する第１多孔質層と、第１及び第２の主表面及び約０．０１μｍ〜約１０μｍの平均空洞直径を有する第２多孔質層とを含む。基材の第１主表面の少なくとも一部分は、第１多孔質層の第１主表面の少なくとも一部と接触しており、基材の第２主表面の少なくとも一部分は第２多孔質層の第１主表面の少なくとも一部と接触している。
【０００９】
一実施形態では、第１多孔質層及び第２多孔質層は、それぞれの層の透過性構造物を得るように形成される。
【００１０】
一実施形態では、熱低減シートの厚さは約０．５ｍｍ未満である。
【００１１】
一実施形態では、基材は、約５ｇ／ｍ２〜約７０ｇ／ｍ２の面積を有する不織布を含む。
【００１２】
本発明の第２の態様による熱低減シートは、約４０％〜約９５％の平均有孔率、約４．０ＭＰａを超える引張強度、及び約０．５ｍｍ未満の厚さを含む。熱低減シートは、平均空洞直径が約０．０１μｍ〜約１０μｍである少なくとも一つの多孔質層を有する。
【００１３】
一実施形態では、熱低減シートは、約４０％〜約９５％の圧縮率を有することができる。
【００１４】
本発明の第３の態様は、ハウジングと、少なくとも１つの発熱電子コンポーネントと、ハウジングと少なくとも１つの発熱電子コンポーネントの間に設けられた熱低減シートとを含む電子機器である。
【００１５】
本発明の第４の態様によると、電子機器は、ハウジングと、少なくとも１つの発熱電子コンポーネントと、ハウジングと少なくとも１つの発熱電子コンポーネントの間に設けられた熱低減シートとを含む。熱低減シートは、第１主表面及び第２主表面を有する基材と、第１主表面と第２主表面を有する第１多孔質層と、第１主表面と第２主表面を有する第２多孔質層とを含む。基材の第１主表面の少なくとも一部分は、第１多孔質層の第１主表面の少なくとも一部と接触している。基材の第２主表面の少なくとも一部分は、第２多孔質層の第１主表面の少なくとも一部と接触している。
【００１６】
以下において、添付の図を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。同様の参照番号は、それらの図を通して同様の部品を指定するものであり、それらの説明は省略されていることに注意されたい。
【００１７】
図１は、本発明の熱低減シートの一実施形態を示す概略断面図である。図１に示す熱低減シート１は、基材１４の両側に配置された第１多孔質層１６及び第２多孔質層１８を有する構成を有する。基材１４は、樹脂１３と、樹脂１３に埋め込まれた維持体１２とを含む。
【００１８】
第１多孔質層１６及び第２多孔質層１８はそれぞれ約０．０１μｍ超〜約１０μｍ未満の平均空洞直径を有する。具体的には、第１多孔質層１６及び第２多孔質層１８の平均空洞直径は約０．０５μｍ超〜約５μｍ未満であり、より具体的には、約０．１μｍ超〜約８μｍ未満である。更に、第１多孔質層１６の平均空洞直径に対して、第２多孔質層の平均空洞直径は、例えば、３〜１５倍大きい場合がある。特に、第１多孔質層１６及び第２多孔質層１８の開口寸法分布は狭い。
【００１９】
熱低減シートが加熱したときに空洞部の空気が温められても、多孔質層をそのような大きさの空洞を有するように作ることによって、空洞内の対流をできるだけ抑制することができる。対流を抑制することによって、空洞内の空気の断熱性能を最大限に利用することができる。平均空洞直径が約１０．０μｍより大きいと、空洞内の空気の対流による伝熱を生成するには熱低減特性が不十分である。平均空洞直径が約０．０１μｍ未満であると、樹脂の枠組みによる伝熱のために伝熱性は不十分である。更に、多孔質層を含めることは、図６に示すような実質的に小さい三次元枠組み構造を作ることを意味し、それは、多孔質層を形成する材料の機械的特性を柔軟にすることを可能にする。発泡プラスチックの機械的特性に関するＰｌａｓｔｉｃ  Ｆｏｒｍ  Ｈａｎｄｂｏｏｋ（Ｄａｉｌｙ  ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ  ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ  ｎｅｗｓｐａｐｅｒ、２９〜６５頁、１９９７）に記載されている理論式によると、例えば、４０％の有孔率を有する熱低減シートの場合、弾性圧縮係数は、非空洞樹脂の単純な物質の値の約４５％になる。約９０％の有孔率の場合、弾性圧縮係数は、それが樹脂単純物質のとき、約７％に低下する。換言すると、多孔質層（熱低減シート）に例えば曲げ又は引きのような応力が付加されると、それに応じて応力が分散され得る。
【００２０】
本明細書における言葉「平均空洞直径」は、ＡＳＴＭ−Ｆ３１６−７０及び／又はＡＳＴＭ−Ｆ３１６−７０の試験によって適切に決定した「平均流量絞り」を意味すると理解されるべきであることに注意されたい。
【００２１】
第１多孔質層１６及び第２多孔質層１８は、約０．０１ＧＰａ〜約２０ＧＰａ未満である弾性係数を有する樹脂材料から製造することができる。そのような樹脂材料の具体例としては、アラミドなどのポリアミド、ナイロン、ポリイミド、セルロース樹脂、ポリエステル、ポリオレフィン、レーヨン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリエーテルスルホン、フェノール樹脂、アクリル酸樹脂、活性炭などが挙げられ、特にその中にナイロンが含まれている。「ナイロン」という言葉には、コポリマーを形成するためのフィルム及びターポリマーを含むポリアミド樹脂が含まれることに注意されたい。ポリアミド樹脂には、循環アミドゲン及び異なるポリアミド樹脂の混合物が含まれる。
【００２２】
一般に、ナイロン又はポリアミド樹脂の様々な種類は、全てのジアミンとジカルボン酸のコポリマー、又はラクタムとアミノ酸のホモポリマーであるが、これらの結晶化、固体構造、融点、及び他の特性は大きく異なる。好適なナイロンは、ヘキサメチレンジアミンとアジピン酸のコポリマー（ナイロン６６）、ヘキサメチレンジアミンとベラトリン酸のコポリマー（ナイロン６１０）、ポリカプロラクタムのホモポリマー（ナイロン６）、及びテトラメチレンジアミンとアジピン酸のコポリマー（ナイロン４６）である。ポリアミド樹脂のメチレン（ＣＨ２）とアミド（ＮＨＣＯ）ベースの比は、約４：１〜約８：１の範囲である。ナイロンポリマーは、広いグレードで使用することができ、分子量約１５０００（平均分子量）から分子量約４２，０００までで変化し、又は他の特性において変化する。
【００２３】
ポリマー鎖を構築するために非常に好ましい単位の種類は、ポリヘキサメチレンアジパミドであり、換言すると、それはナイロン６６であり、分子量約３０，０００を有する。添加剤なしのポリマーは一般に好適であるが、特定の条件下では、酸化防止剤、界面活性剤、及び電荷改質剤、又は同様の添加剤の添加は有用である。
【００２４】
維持体１２は、熱低減シート１に構造強度を与えるために基材１４に埋め込まれる。維持体１２は、適切な方法を用いて適切な材料から調製される。維持体１２は、例えば、不織布、布、又はウェブ材料などの多孔質体であり得る。不織布は、押出成形又は積層押出成形などの方法で形成することができる。布は、格子又はメッシュなどの形状であり得る。維持体１２は、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリフッ化ビニリデン、セルロース、又はポリオレフィンなどの不織布を含むことができる。維持体１２は、十分な強度及び均一性を有する繊維で形成することができ、ウェブ横パターン及び機械方向に均一に分散されなくてはならず、高い構造濃度をもたらし低圧力を落とすように薄くなくてはならない。
【００２５】
不織布の面積は約５ｇ／ｍ２超〜約７０ｇ／ｍ２未満でなくてはならず、より具体的には、約２０ｇ／ｍ２超〜約４０ｇ／ｍ２未満でなくてはならない。不織布の平均線直径は約５μｍ超〜約２００μｍ未満でなくてはならず、より具体的には約１５μｍ超〜１５０μｍ未満でなくてはならない。平均線直径が５μｍ未満であると、所望の引張強度は十分でなく、取り扱い性は悪化する。
【００２６】
平均線直径が２００μｍより大きい場合は、熱低減シート全体の厚さが厚くなるので、薄い熱低減シートとして適切ではない。更に、不織布の厚さは、具体的には約１０μｍ超〜約２５０μｍ未満でなくてはならない。
【００２７】
上述の第１多孔質層１６及び第２多孔質層１８を構成する材料と同様の材料を、樹脂１３の構成材料として与えることができる。樹脂１３を構成する材料は、上述の第１多孔質層１６及び第２多孔質層１８を構成する材料と同じでもよく、異なっていてもよい。樹脂１３は、後述する製造方法によって第１多孔質層１６及び第２多孔質層１８を形成するために一体化されるべきである。
【００２８】
基材１４、第１多孔質層１６、及び第２多孔質層１８は、透過性構造物として形成されるべきである。基材１４、第１多孔質層１６、及び第２多孔質層１８は、連続多孔質体として形成してもよい。基材１４、第１多孔質層１６、及び第２多孔質層１８は、第１多孔質層１６の第２主表面から第２多孔質層の第２主表面まで透過性構造物として形成することができる。
【００２９】
少なくとも基材１４を有することによって、第１多孔質層１６及び第２多孔質層１８を連続多孔質体として形成し、曲げ及び反りにより圧縮された空洞の応力によって引き起こされるフィルムへの損傷を無くし、より高い可撓性を加えることができる。例えば、電子機器に熱低減シートを使用すると、それらが圧縮され、小さい空間で使用される場合、又は、角を有する電子コンポーネントとそれらが接触する場合があり、そうした使用の間に空洞が損傷されるが、多孔質体自体は損傷されない。
【００３０】
第１多孔質層１６及び第２多孔質層１８の厚さは互いに独立して変えられる場合があり、あるいはそれらは、実質的に同じ厚さを有するように作られる場合がある。実質的に同じ厚さを有することは、それらの厚さが互いに約２５％の範囲内であることを意味する。
【００３１】
基材１４は、例えば、第１多孔質層１６及び第２多孔質層１８のいずれかからの少なくとも一方の平均空洞直径より約２０％大きい平均空洞直径を有することができる。
【００３２】
基材１４は、それがなお十分な構造強度を有する限りは、できるだけ薄くなくてはならない。基材１４の厚さは、約１０μｍ超〜約２５０μｍ未満、具体的には約５０μｍ超〜約１５０μｍ未満、より具体的には約７５μｍ超〜約１００μｍ未満でなくてはならない。第１多孔質層１６及び第２多孔質層１８の厚さは約２５μｍ超〜約２５０μｍ未満であり、具体的には、約３５μｍ超〜約１５０μｍ未満である。熱低減シート１全体の厚さは、電子コンポーネントとハウジングの間の間隙に挿入することができるように約０．５ｍｍ以下でなくてはならない。不織布を維持体１２として使用するとき、不織布の布は第１多孔質層１６又は第２多孔質層１８から突出してはならない。この厚さは、後述する製造方法の圧力含浸条件の調節によって調整することができることに注意されたい。
【００３３】
本発明の熱低減シートの一実施形態を上記に説明したが、本発明の熱低減シートは上述のように常に３層で形成される必要はない。
【００３４】
換言すると、本発明の熱低減シートは、約４０％超〜約９５％未満の平均有孔率、約４．０ＭＰａを超える引張強度、約０．５ｍｍ未満の厚さ、及び少なくとも１層を有する熱低減シートを有するものであり、そのような層は、約０．０１μｍ超〜約１０μｍ未満の平均空洞直径を有する多孔質層を有することができる。熱低減シートがこのことを満たすならば、層の数は制限されず、例えば、１層又は２層の熱低減シートであってよい。例えば、１層の熱低減シートの例は、上述の熱低減シート１で与えられており、基材１４及び第１多孔質層１６又は第２多孔質層１８のいずれか１つが除外される。更に、２層の熱低減シートの例は、上述の熱低減シート１で与えられており、第１多孔質層１６又は第２多孔質層１８のいずれか一方が除外される。
【００３５】
熱低減シートの平均有孔率は、約４０％〜約９０％未満でなくてはならない。例えば、平均空洞直径が１０μｍの空洞がいつ４０％の平均有孔率を有するかを考慮に入れると、多孔質層形成樹脂材料のメッシュの平均厚さは約１１μｍと計算される。一方、平均空洞直径が０．０１μｍの空洞がいつ９０％の平均有孔率を有するかを考慮に入れると、多孔質層形成樹脂材料のメッシュの平均厚さは約０．００８μｍと計算される。多孔質体の伝熱において、空洞部より高い熱伝導率を有する樹脂の伝熱は、優先的に実行される。したがって、有孔質体を形成する樹脂メッシュの厚さをより薄くすることによって、熱伝導は抑制され、機械的強度は、一定の厚さを有することによって得られる場合がある。平均有孔率及び平均空洞直径は、多孔質体の高い機械的強度及び高い熱低減特性によってバランスされる。引張強度は約４．０ＭＰａより大きくなくてはならない。
【００３６】
引張強度の上限は、特に制限されないが、例えば約３００ＭＰａと設定することができる。厚さの下限もまた特に制限されないが、例えば約０．０１ｍｍを超える厚さとして設定することができる。上述の熱低減シートにおいて、基材１４、第１多孔質層１６、及び第２多孔質層１８は独立気泡を有することができることに注意されたい。
【００３７】
熱低減シートの製造方法
図２は、製造方法の例、及びこの実施形態の熱低減シートを製造するための装置を示す図式である。この方法は、参照により本明細書に組み込まれるＵＳ２００１−００１７２８０Ａ号に開示されている方法と同じである。
【００３８】
図２に示すように、本実施形態の熱低減シートを調製するための一つの好ましい方法は、以下のプロセスを含む。第１面２２及び第２面２４を有する維持体１２（多孔質体を含む）を調製し、第１溶液の圧力含浸、即ち第１ドープ２６を維持体１２に対して実行する。圧力含浸した第１ドープ２６を有する維持体３３の第１面３１に第２溶液、即ち第２ドープ２８を被覆し、圧力含浸した第１ドープ２６を有する維持体３３の第２面３２に第３溶液、即ち第３ドープ３６を被覆する。これにより、構造体５１の３つの層が形成される。
【００３９】
ここで使用したドープ２６、２８及び３６並びに冷却槽３８は従来のタイプである。本実施形態では、第１ドープ２６を含浸ためにスロットダイ４０を上流側に配置し、第２ドープ２８を被覆するためのスロットダイ４２及び第３ドープ３６を被覆するためのスロットダイ４４は、維持体に実質的に面するようにして下流側に配置する。この結果、維持体３３の両面をほぼ同時に被覆する。
【００４０】
形成した構造体５１の３つの層を、直ちにポリマーに使用される従来の非溶媒系を囲む冷却槽３８で直ちに冷却する。熱低減シート１の厚さ、及び多孔質層の平均有孔率、引張強度、並びに最大圧縮率及び平均空洞直径は、例えば、ポリマーの組成物の変更、溶媒及び非溶媒の選択、冷却温度の調整、及び被覆中のドープの量のような従来の方法によって制御することができる。
【００４１】
ドープ２６、２８、及び３６は、溶媒系にナイロンポリマーを含まなくてはならない。溶媒系は、少なくとも１種類の溶媒及び少なくとも１種類の非溶媒の混合物を含まなくてはならない。ナイロンポリマーがアルコール溶融性ナイロンである場合に使用することができる溶媒は、例えば、低級アルカノール、メタノール、エタノール、ブタノール、又はこれらの混合物を含まなくてはならない。ナイロンポリマーが非アルコール溶融性ナイロンである場合に使用することができる溶媒は、例えば、酸溶媒、ギ酸、クエン酸、酢酸、マレイン酸、又は同様の酸を含まなくてはならない。非溶媒は、使用する溶媒の種類に基づいて選択される。例えば、酸溶媒を使用するときは、非溶媒は、水、ギ酸メチル、メタノール、及び例えばエタノールなど低級アルコール、グリセロール、グリコール、ポリグリコールなどポリオール、エーテル及びエステル又はこれらの混合物である。
【００４２】
第１面２２及び第２面２４を有する維持体１２は、例えば、ロールキャスティング、スプレーコーティング（スプレーフィルム）、スロットダイコーティング（スロットダイフィルム）及び同様の方法など多様な技術によって第１ドープ２６で含浸され（スロットダイ圧力含浸が好ましい）、これにより、第１ドープ２６は、維持体内で実質的に完全に飽和する。
【００４３】
本開示で使用するとき、「維持体の完全な飽和」は、維持体の全ての繊維が液体ドープで完全に取り囲まれ、液体ドープで覆われていない維持体の区域がないことを意味する。
【００４４】
一実施形態では、維持体１２は、当該技術分野で周知のこの方法によって張力下に維持され、応力下で第１ドープ２６は維持体１２に透過し、それを十分に飽和しなくてはならない。第１ドープ２６が含浸された維持体３３を圧延し、所望によりローラーで第１ドープを維持体内に押し入れることができる。その後、第２ドープ２８を維持体３３の第１面３１に被覆し、第３ドープ３６を維持体３３の第２面３２に被覆する。第２ドープ２８及び第３ドープ３６の適用は、スロット第４２及び４４に同時に又はほぼ同時に、ほぼ面するようにして用いられる。これにより、スロット第４２及び４４にほぼ面する相互水力が維持体３３を支持する。ドープ２８、３６が圧力下で送られるスロットダイ４２及び４４は、維持体３３の両面に第２ドープ２８及び第３ドープ３６を適用するためのおよそ特に良好な結果をもたらす。一実施形態では、スロットダイ４２、４４は、本質的に互いに向かい合うように配置され（図２を参照）、維持体３３はそれらの間を通る。第２ドープ２８及び第３ドープ３６は、同量のドープで面３１及び３２を被覆する。しかしながら、面３１及び３２が常に必ず同量のコーティングを有する必要はない。
【００４５】
図２に示すように、３つのドープの全てが維持体１２に適用された後、得られた３層構造物５１は、冷却槽３８に送られる。冷却槽３８は、従来のタイプのものであり、多量の非溶媒が循環する従来のタイプのリザーバを含み、ポリマーが構造体のそれぞれに押し入ることができ、後に固化することが可能である、溶解ポリマーの冷却槽が挙げられる。冷却の結果、熱低減シート１が設けられる。冷却槽内でポリマーが固化した後、熱低減シート１は冷却槽内で第１の従来型のローラーの上を通る。熱低減シート１は冷却槽を通過し、通常、従来型の駆動手段（図示せず）によって駆動される第２ローラーの周りを引かれる。次いで、熱低減シート１の形成は完了するが、冷却槽３８からの余分な流体はそこに残っている。
【００４６】
図２に示すように、３層構造物５１は冷却槽３８に浸漬される。ダイ４２及び４４と冷却槽３８の間の距離、及びダイ４２及び４４から冷却槽３８に達するまでに要する時間は、できるだけ短くする必要がある。更に、維持体を含浸し、例えば蒸気制御ベルトのような手段により両面をドープで被覆した後に、冷却槽３８からの蒸気がドープと接触しないように遮り、蒸気をできるだけ少なくすることが重要である。この蒸気制御ベルトは、当該技術分野で周知のように、ドープが冷却槽３８に到達する前にダイの底面でドープが固化するのを防ぐものであり、ドープが蒸気で冷却されるのを防ぐことは必要である。
【００４７】
形成された熱低減シート１に関しては、冷却剤から溢れた液体を従来型の第１段階濯ぎ装置で濯ぐ。熱低減シート１は複数のローラーの上を進み、洗浄槽７２に入る。洗浄槽７２は、水と、熱低減シート１が水と接触する時間を増すための複数のローラーと、適切なＳＥＰＲＯ及び循環装置を有する。
【００４８】
熱低減シート１は、洗浄槽７２を出ると、従来の巻き上げ部分に入り、そこで熱低減シート１は保持及び乾燥のために使用されるスピンドルに巻き上げられる。
【００４９】
図示するように、及び上記の説明から明らかなように、ダイ４２及び４４は維持体３３の両面を同時に被覆することができるように配置され、維持体３３はそれらの間を垂直に通過する。冷却槽に向かって所定の距離を通る維持体を、制御された大気が制御し、ダイから送達されるドープで両面が実質的に浸漬された維持体によって含浸され、被覆される。ダイ４０、４２及び４４の移動はその距離を制御し、それは、槽内の冷却液のレベルの低下又は上昇によって容易に制御することができる。この距離を制御することが、蒸気ベルトを制御して層を形成する。
【００５０】
面が冷却槽までの距離をいったん移動すると、３層構造物５１は冷却液中に浸漬される。３層構造物５１は、当該技術分野で周知の冷却槽内で所定の距離を通過してから第１ローラーに到達する。
【００５１】
３層構造物５１は、好ましくは、ローラー又は冷却段階で装置の固体若しくは物理的要素と一致すべきではない。換言すると、製造プロセス後の段階で引き起こされる３層構造物５１の曲げ又は反りを回避及び防止するために十分な濃度になるまでは、ドープ中での固化の前の段階での物理的接触は、好ましくは避けられるべきである。
【００５２】
３層構造物５１が冷却槽３８を移動する保持期間は、３層構造物５１の移動速度、冷却液の温度及び密度、並びに槽の高さに関係する。したがって、ローラーは層の底にあり、これは当該技術分野で周知のことであり、被覆されたスクリムの移動方向は逆になる、即ち、槽から外側への上方移動で構成される。
【００５３】
熱低減シート１が冷却槽３８を出ると、余分な冷却液を除去するために、冷却された熱低減シート１は洗浄される。装置は第１段階濯ぎ装置７０と洗浄槽７２とを有する。熱低減シート１は、当該技術分野で周知のように巻き取られ、その後、後の使用のために乾燥される。
【００５４】
電子機器
本発明の電子機器は、ハウジングと、発熱する電子コンポーネント（以下、発熱電子コンポーネントと呼ぶ）と、ハウジングと発熱電子コンポーネントの間に設けられた本実施形態の熱低減シートとを含む。本発明の電子機器において、熱放射のための伝導材料は、熱低減シートと発熱電子コンポーネントの間及び／又は発熱電子コンポーネントに配置するべきであるか、又は、発熱電子コンポーネントを熱低減シートとその反対側の間に挟むべきである。
【００５５】
図３は、本発明の電子機器の一実施形態を示す部分断面図である。図３に示すように、電子機器１０は、ハウジング（シャーシ）３と、主表面に発熱電子コンポーネント５を有する回路基板７と、ハウジング３と発熱コンポーネント５の間に配置されている上述の熱低減シート１とを有する。この電子機器において、ハウジングと電子コンポーネントの間の間隙は極めて小さく、この実施形態では、熱低減シート１は発熱電子コンポーネント５内に割り込む形状で配置されている。上述の熱低減シートは、たとえ薄くても熱低減特性及び引張強度において優れており、凹凸に適応することができるので、そのような電子機器の極めて小さい隙間に適用することができる。
【００５６】
図４は、本発明の電子機器の別の実施形態を示す部分断面図である。図４に示す電子機器２０は、ハウジング３と、主表面に発熱電子コンポーネント５を有する回路基板７と、その表面上の層である熱伝導材９とを有し、その熱伝導材の反対側に回路基板７の発熱コンポーネント５を有する電子機器２０によると、熱伝導材を備えているために、電子機器内の熱は効果的に逃げることができる。
【００５７】
図５は、本発明の電子機器のまた別の実施形態を示す部分断面図である。図５に示す電子機器３は、ハウジング３と、主表面に発熱電子コンポーネント５を有する回路基板７と、発熱電子コンポーネント５と接触するように配置された熱伝導材９と、ハウジング３と熱伝導材の間に配置された熱低減シート１とを有する。電子機器３０によると、電子機器２０と同様の熱伝導材を備えているために、電子機器内の熱は効果的に逃げることができる。
【００５８】
電子機器２０及び３０に示すように、熱低減シートはハウジング３と発熱電子コンポーネント５の間に配置することができ、ハウジング３及び／又は発熱電子コンポーネント５と接触する必要はない。
【００５９】
この実施形態の熱低減シートを適用することが可能な電気機器として挙げられる例は、ＩＣ、ワイヤレスモジュール、カメラモジュール、電池、及び蛍光灯又はＬＥＤなどの光源；携帯電話、タブレットＰＣ、ノートＰＣ、携帯音楽プレーヤーなどの携帯電子機器；液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ、モニタ、プロジェクタなどのディスプレイ；ハードディスク、ＳＳＤなどの格納機器；白熱灯、蛍光灯、ＬＥＤなどの照明機器；ルータなどのネットワーク機器；カメラ及びビデオカメラなどの撮像機器；並びにバッテリーがある。この実施形態の熱低減シートは、発熱電子コンポーネントとハウジングの間の空間が極めて小さい携帯電話及びタブレットＰＣのような携帯電子機器に特に好適である。
【実施例】
【００６０】
以下の実施例は、本発明の範囲内での多数の修正及び変形が当業者には明らかとなるため、あくまで例示を目的としたものである。別段の指定がない限り、以下の実施例で報告されるすべての部、百分率、及び比率は、重量を基準としたものである。
【００６１】
実施形態１〜６
熱低減シートの作製は、米国特許第６，５１３，６６６号（Ｍｅｙｅｒｉｎｇら）に見出すことができる。特定の熱低減シートは、市販されているフィルタカートリッジに使用されているメンブレン材である。実施形態１〜６の熱低減シートは、３Ｍ  Ｐｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｉｎｃ．（コネチカット州Ｍｅｒｉｄｅｎ）からＬＩＦＥＡＳＳＵＲＥ  ＰＳＡ（ＰＳＡ０１０及びＰＳＡ０２０）及びＬＩＦＥＡＳＳＵＲＥ  ＢＬＡ（ＢＬＡ０１０，ＢＬＡ０２０，ＢＬＡ０４５、ＢＬＡ０６５）の商品名で入手可能なフィルタカートリッジからのフィルタメンブレンとして得ることができる（表１を参照）。表１は、これらの実施形態の第１及び第２の多孔質層の規定の孔径、並びに熱低減材料の熱特性及び機械特性を開示している。また、表１は、基材の不織ポリプロピレンスクリム（平均線直径３０μｍ、平均厚さ７５μｍ、面積３０ｇ／ｍ２）を含浸するために使用するナイロン６６ドープ材料の空洞の大きさも開示している。
【００６２】
比較実施例１
厚さ０．２ｍｍを有し、シートに空洞のない、市販のポリプロピレンシートを準備した。
【００６３】
比較実施例２
ＳｕｎＡｌｌｏｍｅｒ  Ｌｔｄ．（日本、東京）から市販されている密度０．９０ｇ／ｃｍ３及びメルトフローインデックス１３を有するポリプロピレンＰＭ８０１Ａと、Ｋａｎｅｄａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから市販されている鉱油Ｅ−７とを６５：３５の質量比で含有する配合物を、押出機に入れ、ポリプロピレンの融点より約１６℃低い１６４℃の設定温度で押出成形スロットダイを使用して押出成形した。得られた透明フィルムを横方向に３０％伸長することにより、単層多孔質シートを得、イソプロピルアルコールで鉱油を洗い流した。
【００６４】
比較実施例３
ポリプロピレンと鉱油の比を７０：３０にしたことを除き比較実施例２と同様に単層多孔質シートを得た。
【００６５】
熱低減シートの評価
実施形態１〜６及び比較実施例１〜３のシートを以下のように評価した。結果を表１に示す。
【００６６】
熱インピーダンスの測定
実施形態及び比較実施例で作製した熱低減シートから、０．０１ｍ×０．０１ｍ（測定面積：１．０×１０−４ｍ２、厚さＬ（ｍ））の試験試料を切り取った。加熱したシートと冷えたシートの間に試験試料を配置し、７．６×１０４Ｎ／ｍ２の一定荷重下に保ち、電力を５分間４．８Ｗに上昇させたときの、加熱したシートと冷えたシートの温度差（℃）を測定し、以下の式を用いて、熱インピーダンス（℃・ｃｍ２／Ｗ）を求めた。
ＲＬ（℃・ｃｍ２／Ｗ）＝温度差（℃）×測定面積（ｃｍ２）／電力（Ｗ）
【００６７】
引張強度の測定
実施形態１〜６及び比較実施例の両方の熱低減シートから、ＪＩＳＫ６２５１にしたがって作製されたダンベル形の試験片として、ダンベル形３号を切り抜いた。ダンベル形試験片の引張試験は、島津製作所（京都、日本）から入手可能なＡｕｔｏｇｒａｐｈ  ＡＧ−Ｘ  １０Ｎ引張試験機を用いて５００ｍｍ／分の伸長速度で行い、引張強度（ＭＰａ）を測定した。
【００６８】
平均有孔率の測定
実施形態及び比較実施例で作製した熱低減シートから１０ｃｍ×１０ｃｍの試験試料を切り抜いた。これらの試験試料の体積Ｖ（ｃｍ３）及び重量ｍ（ｇ）を測定した。これらの測定を次の式に導入して平均有孔率（％）を求めた。有孔率（体積％）＝｛１−ｍ／（Ｖ・ｄ）｝×１００。
【００６９】
加熱したシートの表面温度（Ｔ１）及び熱低減効果（ΔＴ）の測定
実施形態及び比較実施例で作製した熱低減シートから０．０２５ｍ×０．０２５ｍの試験試料を切り抜いた。加熱したシートをこの試験試料の片面に貼り付け、試験試料のもう一方の面の試験片表面温度を測定するためにＫ熱電対を設定した。Ｋ熱電対を使用して、０．４Ｗの電力を加熱シートに付加して５分間維持したときの試験試料温度Ｔ１を求めた。更に、試験試料がないとき及び加熱シートに０．４Ｗの電力を付加して５分間維持したときの加熱したシートの表面温度Ｔ１を測定し、比較実施例４に示した。
【００７０】
実施形態及び比較実施例のそれぞれのＴ１を比較実施例４のＴ１から決定し、熱低減効果ΔＴを求めた。
【００７１】
平均空洞直径の測定
ＡＳＴＭ−Ｆ３１６−７０及び／又はＡＳＴＭ−Ｆ３１６−７０の試験にしたがって測定を行った。
【００７２】
最大圧縮率の測定
ＪＩＳ  Ｋ７１８１にしたがって圧縮性の検査を行い、試験片が破壊されたときの試験片の長さの減少を最初の試験片の長さで割ることによって、最大圧縮率の値を得た。
【００７３】
【表１】
2015516687.tif 000003
＊  平均有孔率は、樹脂成分が圧縮不可能かつ空気が圧縮可能であると仮定して算出した理論上の値である。
【００７４】
参照実施例１〜５
市販のナイロンメッシュの特性を評価する試験を行った。（ＤＳ  Ｅｃｏｎｏ  Ｗｈｉｔｅメッシュ１２０開口部、１５デニール、参照実施例１用、９０開口部、１５デニール、参照実施例２用、７０開口部、１５デニール、参照実施例３用、３５開口部、１５デニール、参照実施例４用、５０開口部、１５デニール、参照実施例５用。これらはＤＳ  Ｍｅｓｈ  Ｃｏ．により提供される）。結果を表２に示す。市販のナイロンメッシュは、そのメッシュ構造のために圧縮することができないので、最大圧縮率の値を有していないことを、留意のこと。
【００７５】
【表２】
2015516687.tif 000004
【００７６】
表２から明らかなように、市販のナイロンメッシュは引張強度に優れているが、その熱インピーダンス特性に関しては不十分であった。加えて、市販のナイロンメッシュのナイロン繊維は、容易に端面から緩み出るものであり、加工性に欠けており、また、熱低減シートとして使用することもできなかった。更に、市販のナイロンメッシュは圧縮することができないので、電子機器の小さい空間の中に挿入することが困難であり、凸凹を辿ることが困難であった。
【００７７】
好ましい実施形態を参照しながら本発明を記載してきたが、当業者は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、形態及び詳細の変更を行えることを認識するであろう。
【００７８】
［参照番号］
１．熱低減シート
３．ハウジング
５．発熱電子コンポーネント
７．回路基板
９．熱伝導材１０，２０，３０電子機器
１２．維持体
１４．基材
１６．第１多孔質層
１８．第２多孔質層２６，２８，
３６．ドープ
３３．ドープで含浸した維持体
３８．冷却槽
４０，４２，４４．ダイ
５０．機器
５１．３層構造物
７０．第１段階濯ぎ装置
７２．洗浄槽
【図１】
2015516687.tif 000005
【図２】
2015516687.tif 000006
【図３】
2015516687.tif 000007
【図４】
2015516687.tif 000008
【図５】
2015516687.tif 000009
【図６】
2015516687.tif 000010
【国際調査報告】
2015516687.tif 000011
2015516687.tif 000012
2015516687.tif 000013