(57)【要約】可融性相変化粉末組成物は、ポリマー組成物と、非封入の相変化材料と、場合により添加剤組成物とを含む複数の粉末粒子を含み；この粉末組成物は、２５〜１０５℃、又は２８〜６０℃、又は４５〜８５℃、又は６０〜８０℃、又は８０〜１００℃の温度において可融性である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー組成物と、
非封入の相変化材料と、
場合により添加剤組成物と
を含む複数の粉末粒子を含む可融性相変化粉末組成物において、
前記粉末組成物が、２５〜１０５℃、又は２８〜６０℃、又は４５〜８５℃、又は６０〜８０℃、又は８０〜１００℃の温度で可融性であり、好適には前記粉末組成物は、前記温度において可融性であるが流動性ではない、可融性相変化粉末組成物。
【請求項２】
前記ポリマー組成物が、環状オレフィンポリマー、フルオロポリマー、ポリアセタール、ポリ（Ｃ１−６アルキル）アクリレート、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリ無水物、ポリアリーレンエーテル、ポリアリーレンエーテルケトン、ポリアリーレンケトン、ポリアリーレンスルフィド、ポリアリーレンスルホン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリイミド、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、ポリオレフィン、ポリオキシメチレン、ポリシロキサン、ポリスチレン、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、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、シアン酸エステルポリマー、ベンゾシクロブテンポリマー、フタル酸ジアリルポリマー、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、フェノール系ポリマー、ベンゾオキサジンポリマー、ポリジエン、ポリイソシアネート、ポリ尿素、ポリウレタン、シリコーン、シアヌル酸トリアリルポリマー、又はイソシアヌル酸トリアリルポリマーからなる、請求項１に記載の可融性相変化粉末組成物。
【請求項３】
前記ポリマーの溶解パラメータが、前記相変化材料の溶解パラメータの±１、又は±０．９、又は±０．８、又は±０．７、又は±０．６、又は±０．５、又は±０．４、又は±０．３の範囲にあるか、又は
前記ポリマー組成物が、エラストマー性ブロックコポリマー、エラストマー性グラフトコポリマー、エラストマー性ランダムコポリマー、エラストマー、又はポリオレフィンを含むものであり、及び、
好適には、前記ポリマー組成物が、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロックコポリマー、ポリブタジエン、イソプレン、ポリブタジエン−イソプレンコポリマー、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンモノマーゴム、天然ゴム、ブチルゴム、環状オレフィンコポリマー、ポリジシクロペンタジエンゴム、又は上記の少なくとも１つを含む組合せを含み、
より好適には、前記ポリマー組成物が、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレンブロックコポリマー、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／ブチレン−スチレンブロックコポリマーを含む、請求項２に記載の可融性相変化粉末組成物。
【請求項４】
前記非封入の相変化材料が、Ｃ１０−３５アルカン、脂肪酸、又は脂肪酸エステルを含み、好適にはＣ１８−２８アルカン、脂肪酸、又は脂肪酸エステルを含み、より好適には２５〜６５℃、又は３５〜６０℃の溶融温度を有するパラフィンを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末組成物。
【請求項５】
前記非封入の相変化材料が、
５〜７０℃、好適には２５〜６５℃、より好適には３５〜６０℃、さらにより好適には３０〜５０℃の溶融温度を有するか、又は、
１５０ジュール／グラムを超え、好適には１８０ジュール／グラムを超え、より好適には２１０ジュール／グラムを超える、ＡＳＴＭ  Ｄ４１１８に準拠して示差走査熱量測定によって測定される融解熱を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末組成物。
【請求項６】
添加剤組成物をさらに含み、
前記添加剤組成物が、封入された相変化材料、難燃剤、熱安定剤、酸化防止剤、熱伝導性充填剤、断熱充填剤、磁性充填剤、着色剤、又は上記の少なくとも１つを含む組合せを含み、
好適には、前記難燃剤が、金属炭酸塩、金属水和物、金属酸化物、ハロゲン化有機化合物、有機リン含有化合物、窒素含有化合物、ホスフィン酸塩、又は上記の少なくとも１つを含む組合せであり、
好適には、前記難燃剤が、三水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化アンチモン、デカブロモジフェニルオキシド、デカブロモジフェニルエタン、エチレン−ビス（テトラブロモフタルイミド）、メラミン、スズ酸亜鉛、酸化ホウ素、又は上記の少なくとも１つを含む組合せである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末組成物。
【請求項７】
３〜８０重量パーセント、又は１０〜６０重量パーセント、又は１５〜５０重量パーセント、又は５〜２０重量パーセントの前記ポリマー組成物と、
２０〜９７重量パーセント、又は４０〜９０重量パーセント、又は７０〜９７重量パーセントの非封入の相変化材料と、
０〜６０重量パーセント、又は０を超え２０重量パーセントまで、又は２〜２５重量パーセント、又は５〜２０重量パーセントの前記添加剤組成物とを含み、
重量パーセントは、前記相変化組成物の全重量を基準としており、合計で１００重量パーセントである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末組成物。
【請求項８】
ＡＳＴＭ  Ｄ４１１８に準拠して示差走査熱量測定によって測定される融解熱が、溶融温度において
少なくとも１５０ジュール／グラム、
好適には少なくとも２００ジュール／グラム、
より好適には少なくとも２１０ジュール／グラムである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末組成物。
【請求項９】
前記粉末の平均粒度が１〜５００マイクロメートル、又は５〜３００マイクロメートル、又は１０〜２００マイクロメートルである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末組成物。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末から製造された、固体相変化組成物。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末組成物の製造方法において、
前記ポリマー組成物及び場合により溶媒を含む組成物と、
溶融した非封入の相変化材料と、
場合により添加剤組成物とを組み合わせて、混合物を形成するステップと、
場合により前記溶媒を前記混合物から除去するステップと、
前記混合物を冷却して固体相変化材料を得るステップと、
前記固体相変化材料を粉末にして、可融性相変化粉末組成物を得るステップとを備える、方法。
【請求項１２】
前記固体相変化材料を粉末にするステップが、前記固体相変化材料を粉砕、好適には低温粉砕して粉末にするステップからなる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
粉砕するステップが遊星ボールミルによって行われる請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記粉末の粒度が１〜５００マイクロメートル、又は５〜３００マイクロメートル、又は１０〜２００マイクロメートルである、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末組成物、請求項１０に記載の固体相変化組成物、又は請求項１１〜１４のいずれかの方法によって製造された固体相変化組成物を含む、物品。
【請求項１６】
前記可融性相変化粉末組成物が前記物品の空隙中に配置される、請求項１５に記載の物品。
【請求項１７】
前記可融性相変化粉末組成物が高温で融解して１つの固体が得られる、請求項１５又は１６に記載の物品。
【請求項１８】
相変化組成物を含む物品の製造方法において、
請求項１〜１７のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末組成物を、前記可融性相変化粉末組成物中の前記相変化材料の融点よりも低い第１の温度において、物品の空隙中に注入するステップと、
前記可融性相変化粉末組成物を、前記可融性相変化粉末組成物中の前記相変化材料の融点よりも高く、前記組成物のガラス転移温度よりも低い第２の温度に加熱して、融解した固体相変化組成物を形成するステップとを備え、前記第２の温度が好適には２５〜１０５℃、又は２８〜６０℃、又は４５〜８５℃、又は６０〜８０℃、又は８０〜１００℃である、製造方法。
【請求項１９】
前記空隙が、前記粉末の平均粒度よりも大きく、２センチメートル未満、好適には１センチメートル未満、より好適には０．５センチメートル未満である最小寸法を有する、請求項１８に記載の方法、又は請求項１６もしくは１７に記載の物品。
【請求項２０】
前記物品が電子デバイス、好適には手持ち式電子デバイスである、請求項１８若しくは１９に記載の方法、又は請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可融性相変化材料（ＰＣＭ）、及びその製造方法、及びＰＣＭを含む物品に関する。
【背景技術】
【０００２】
温度管理は、広範囲のデバイス、例えば電池、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含むデバイス、及び回路を含むデバイスにおいて望ましい。例えば、テレビ、ラジオ、コンピュータ、医療機器、事務機器、及び通信機器などの電子デバイスの回路設計は、ますます小さく、薄くなってきている。このような電子部品の電力が増加することで、発熱が増加している。さらに、より小さな電子部品が、さらに小さな空間中に密集して詰め込まれるので、その結果として発熱がより大きくなる。さらに、急速充電が携帯用電子デバイス産業の新しい傾向となっている。急速充電によって、電源アダプター中又はデバイス自体の中のいずれかで、過熱が生じる傾向にある。
【０００３】
同時に、電子デバイスは、過熱の影響を非常に受けやすい場合があり、部品の寿命と信頼性との両方に対して悪影響が生じうる。電子デバイス中の温度に敏感な要素は、大幅な性能劣化、又はさらにはシステムの故障を回避するために、規定の動作温度内に維持する必要が生じる場合がある。したがって、製造者は、電子デバイス中に発生する熱の散逸、すなわち温度管理の課題に直面し続けている。さらに、電子デバイスの内部設計は、不規則な形状の空隙を含むことがあり、そのことが周知の温度管理方法の大きな課題となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、種々のデバイス、特に電子デバイスにおける温度管理の新しい方法の必要性が依然として存在する。それらの解決策が、小型若しくは薄型のデバイス、又は不規則な形状の空隙を有するデバイスに有効であれば、さらなる利点となる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
可融性相変化粉末組成物は、ポリマー組成物と、非封入の相変化材料と、場合により添加剤組成物とを含む複数の粉末粒子を含み；この粉末組成物は、２５〜１０５℃、又は２８〜６０℃、又は４５〜８５℃、又は６０〜８０℃、又は８０〜１００℃の温度において可融性であり、好適にはこの粉末組成物は、その温度において可融性であるが流動性ではない。
【０００６】
可融性相変化粉末組成物の製造方法は、ポリマー及び場合により溶媒を含む組成物を、溶融した非封入の相変化材料、及び場合により添加剤組成物と組み合わせて混合物を形成するステップと；場合により溶媒を混合物から除去するステップと；混合物を冷却して固体相変化材料を得るステップと；固体相変化材料を粉末にして可融性相変化粉末組成物を得るステップとを含む。
【０００７】
相変化組成物を含む物品の製造方法は、可融性相変化粉末組成物中の相変化材料の融点よりも低い第１の温度において物品の空隙中に可融性相変化粉末組成物を注入するステップと、可融性相変化粉末組成物の相変化材料の融点よりも高く、ガラス転移温度よりも低い第２の温度に可融性相変化粉末組成物を加熱して、融解した固体相変化組成物を形成するステップとを含み、第２の温度は、好適には２５〜１０５℃、又は２８〜６０℃、又は４５〜８５℃、又は６０〜８０℃、又は８０〜１００℃である。
【０００８】
可融性相変化粉末からできた固体相変化組成物、及び可融性相変化粉末組成物若しくは又は固体相変化組成物を含む物品も開示される。
上述及びその他の特徴は、以下の図面及び詳細な説明によって例示される。
【０００９】
以下は図面の簡単な説明であり、図面は本明細書に開示される代表的な実施形態を説明する目的で示されるものであり、それらの限定を目的として示されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例の可融性ＰＣＭ粉末の規格化された熱流量（Ｗ／ｇ）対温度（℃）を示す示差走査熱量測定（ＤＳＣ）トレースを示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明者らは、低温において粉末形態であり、有利にはあらゆる形状の所望の位置に注入可能である、相転移温度において高い融解熱を有する可融性相変化組成物を開発した。粉末粒子は、ポリマー組成物及び相変化材料を含む。相変化材料の溶融温度よりも高いがポリマー組成物のガラス転移温度よりも低い温度に粉末を短時間加熱すると、相変化組成物がデバイス中のその位置から漏出できないように、粉末粒子の融解が起こる。これらの組成物は、デバイス、例えば、電子デバイスに対して優れた熱保護を行うために特に適切であり、吸熱容量を最大化するために粉末がそのようなデバイス中の不規則な形状の空隙中に容易に適合することができ、同時に、粉末の融解後、動作温度（≧１００℃）において組成物がデバイスから漏出できないという利点を有する。
【００１２】
可融性相変化粉末組成物は、ポリマー組成物と非封入の相変化材料とを含む複数の粉末粒子を含む。場合により、相変化粉末組成物は、添加剤組成物をさらに含む。非封入の相変化材料及びポリマー組成物は、良好な相溶性を有するように選択され、多量の相変化材料をポリマー組成物との混和性ブレンド中に吸収させることができる。
【００１３】
相変化材料（ＰＣＭ）は、高い融解熱を有し、それぞれ溶融及び固化などの相転移中に多量の潜熱の吸収及び放出が可能な物質である。相変化中、相変化材料の温度はほぼ一定のままである。相変化材料が熱の吸収又は放出を行う時間の間、典型的には材料の相変化中に、相変化材料は、材料を通過する熱エネルギーの流れの妨害又は停止を行う。幾つかの場合では、相変化材料が熱の吸収又は放出を行う時間の間、典型的には相変化材料が２つの状態の間で遷移するときに、相変化材料は熱伝達を妨害することができる。この作用は、典型的には一時的なものであり、加熱又は冷却の過程で相変化材料の潜熱が吸収される、又は放出されるまで起こる。相変化材料からの熱の貯蔵又は除去が可能であり、相変化材料は、典型的には熱源又は冷熱源によって効果的に再充填することができる。
【００１４】
したがって相変化材料は特徴的な遷移温度を有する。「遷移温度」又は「相変化温度」という用語は、材料が２つの状態の間で遷移するおおよその温度を意味する。幾つかの実施形態では、例えば、混合組成物の市販のパラフィンワックスの場合、遷移「温度」は、相転移が起こる温度範囲であってよい。
【００１５】
原則として、相変化組成物中に−１００〜１５０℃の相変化温度を有する相変化材料を使用することができる。ＬＥＤ及び電子部品中での使用の場合、特に、相変化組成物中に含まれる相変化材料は、０〜１１５℃、１０〜１０５℃、２０〜１００℃、又は３０〜９５℃の相変化温度を有することができる。一実施形態では、相変化材料は、２５〜１０５℃、又は２８〜６０℃、又は４５〜８５℃、又は６０〜８０℃、又は８０〜１００℃の溶融温度を有する。
【００１６】
相変化材料の選択は、典型的には、相変化材料を含もうとする特定の用途に望ましい遷移温度によって決定される。例えば、正常な体温付近、すなわち約３７℃の遷移温度を有する相変化材料は、使用者のけがを防止し、部品の過熱を防ぐためにエレクトロニクス用途に望ましい場合がある。相変化材料は、−５〜１５０℃、又は０〜９０℃、又は３０〜７０℃、又は３５〜５０℃の範囲内の遷移温度を有することができる。
【００１７】
別の用途、例えば電気自動車用電池では、６５℃以上の相変化温度が望ましい場合がある。このような用途の相変化材料は、４５〜８５℃、又は６０〜８０℃、又は８０〜１００℃の範囲内の遷移温度を有することができる。
【００１８】
遷移温度は、相変化材料の純度、分子構造、相変化材料のブレンディング、又はそれらのあらゆる組合せを調整することによって広げたり狭めたりすることができる。
２つ以上の異なる相変化材料を選択し混合物を形成することによって、相変化材料の温度安定範囲をあらゆる所望の用途に合わせて調節することができる。温度安定範囲は、特定の遷移温度又はある範囲の遷移温度を含むことができる。結果として得られる混合物は、本明細書に記載の相変化粉末組成物中に含まれる場合に、２つ以上の異なる遷移温度、又は１つの変更された遷移温度を示すことができる。
【００１９】
幾つかの実施形態では、複数の遷移温度又は広範囲の遷移温度を有することが有利となりうる。１つの狭い遷移温度が使用される場合、これによって、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すことができる。遷移温度に到達すると、潜在エネルギーが消費されるまでエネルギーが吸収され、次に温度が上昇し続ける。広い又は複数の遷移温度によって、温度が上昇し始めるとすぐに温度調節及び熱吸収を行うことができ、それによって熱／エネルギーの蓄積を軽減することができる。複数又は広い遷移温度は、熱吸収が重なり合う又は交互に配置されることによって、部品からの熱の放出をより効率的に促進することもできる。例えば、３５〜４０℃において吸収する第１の相変化材料（ＰＣＭ１）と、３８〜４５℃において吸収する第２の相変化材料（ＰＣＭ２）とを含む組成物の場合、ＰＣＭ１が吸収を開始して温度を制御するのは、大部分の潜熱が使用されるまでであり、その時点でＰＣＭ２が吸収を開始してＰＣＭ１からのエネルギーを伝導し、それによって、ＰＣＭ１が回復して、その機能が持続する。
【００２０】
相変化材料の選択は、相変化材料の潜熱によって決定されることがある。相変化材料の潜熱は、典型的には、そのエネルギー／熱の吸収及び放出を行う能力、又は物品の熱伝達特性の調整を行う能力と相関がある。幾つかの場合では、相変化材料は、少なくとも８０ジュール／グラム（Ｊ／ｇ）、又は少なくとも１００Ｊ／ｇ、又は少なくとも１２０Ｊ／ｇ、又は少なくとも１４０Ｊ／ｇ、又は少なくとも１５０Ｊ／ｇ、又は少なくとも１７０Ｊ／ｇ、又は少なくとも１８０Ｊ／ｇ、又は少なくとも１８５Ｊ／ｇ、又は少なくとも１９０Ｊ／ｇ、又は少なくとも２００Ｊ／ｇ、又は少なくとも２２０Ｊ／ｇの融解潜熱を有することができる。したがって、例えば相変化材料は、２０Ｊ／ｇ〜４００Ｊ／ｇ、例えば８０Ｊ／ｇ〜４００Ｊ／ｇ、又は１００Ｊ／ｇ〜４００Ｊ／ｇ、又は１５０Ｊ／ｇ〜４００Ｊ／ｇ、又は１７０Ｊ／ｇ〜４００Ｊ／ｇ、又は１９０Ｊ／ｇ〜４００Ｊ／ｇの融解潜熱を有することができる。
【００２１】
使用可能な相変化材料としては、種々の有機及び無機の物質が挙げられる。相変化材料の例としては、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、分岐鎖アルカン、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）、シリコーンろう、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）、ろう、油、水、飽和及び不飽和脂肪酸、例えば、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、セロチン酸など）、脂肪酸エステル（例えば、脂肪酸Ｃ１−Ｃ４アルキルエステル、例えばカプリル酸メチル、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（例えば、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、及びゲジルアルコールなど）、二塩基酸、二塩基エステル、１−ハロゲン化物、第一級アルコール、第二級アルコール、第三級アルコール、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、無水ステアリン酸）、エチレンカーボネート、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、ポリミリスチン酸ビニル、ポリステアリン酸ビニル、ポリラウリン酸ビニル、ポリメタクリル酸ヘキサデシル、ポリメタクリル酸オクタデシル、グリコール（又はそれらの誘導体）と二酸（又はそれらの誘導体）との重縮合によって生成されるポリエステル、及びアルキル炭化水素側鎖又はポリエチレングリコール側鎖を有するポリアクリレート若しくはポリ（メタ）アクリレートなどのコポリマー、並びにポリエチレン、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、又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、並びにそれらの混合物が挙げられる。例えば大豆油、ヤシ油などの種々の植物油を使用することができる。このような油は、相変化材料としての使用に適切となるようにするため精製又はその他の処理を行うことができる。一実施形態では、相変化粉末組成物中に使用される相変化材料は有機物質である。
【００２２】
パラフィン系相変化材料は、パラフィン系炭化水素、すなわちＣｎＨｎ＋２（式中、ｎは１０〜４４個の炭素原子の範囲であってよい）で表される炭化水素であってよい。パラフィン炭化水素の同族列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数と直接関係している。
表１．パラフィン炭化水素の融点
【００２３】
【表１】
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【００２４】
同様に、脂肪酸の融点は鎖長に依存する。
一実施形態では、相変化材料は、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、脂肪酸、又は脂肪酸エステルを含むことができる。相変化材料は、１つのパラフィン系炭化水素、脂肪酸、又は脂肪酸エステルであってよいし、又は複数の炭化水素、複数の脂肪酸、及び／又は複数の脂肪酸エステルの混合物であってよい。好適な一実施形態では、相変化材料は、５〜７０℃、２５〜６５℃、３５〜６０℃、又は３０〜５０℃の溶融温度を有する。
【００２５】
ＡＳＴＭ  Ｄ４１１８に準拠して示差走査熱量測定によって測定される相変化材料の融解熱は、１５０ジュール／グラムを超え、好適には１８０ジュール／グラムを超え、より好適には２１０ジュール／グラムを超える。
【００２６】
相変化粉末組成物は、非封入（「未処理」）の形態の相変化材料を含むが、組成物は、以下にさらに詳細に記載される添加剤などの封入された形態の相変化材料をさらに含むことができる。非封入の相変化材料の量は、使用される材料の種類、所望の相変化温度、使用されるポリマーの種類、及び同様の考慮事項によって決定されるが、混合後に相変化材料とポリマー組成物との混和性ブレンドが得られるように選択される。混合後に相変化材料とポリマー組成物との混和性ブレンドが形成されるのであれば、非封入の相変化材料の量は、相変化粉末組成物の全重量を基準として２０〜９７重量パーセント、又は４０〜９０重量パーセント、又は７０〜９７重量パーセントであってよい。好適な一実施形態では、多量の非封入の相変化材料が存在し、特に、相変化粉末組成物の全重量を基準として、７０〜９７重量パーセント、又は８５〜９７重量パーセント、又は８０〜９７重量パーセント、又はさらには９０〜９７重量パーセントで存在する。
【００２７】
可融性相変化粉末組成物は、熱硬化性又は熱可塑性であってよいポリマーを含むポリマー組成物をさらに含む。本明細書において使用される場合、「ポリマー」は、オリゴマー、アイオノマー、デンドリマー、ホモポリマー、及びコポリマー（例えば、グラフトコポリマー、ランダムコポリマー、ブロックコポリマー（例えば、星形ブロックコポリマー、ランダムコポリマーなどを含む。ポリマー組成物は、１つのポリマー、又は複数のポリマーの組合せであってよい。複数のポリマーの組合せは、例えば、異なる化学組成、異なる重量平均分子量、又はそれらの組合せを有する２つ以上のポリマーのブレンドであってよい。ポリマー又は複数のポリマーの組合せの注意深い選択を行うことによって、可融性相変化粉末組成物の性質を調整することができる。
【００２８】
ポリマーは、可融性相変化粉末組成物中に３〜８０重量パーセント、又は１０〜６０重量パーセント、又は１５〜５０重量パーセント、又は５〜２０重量パーセントの量で存在することができ、これらの重量パーセントは可融性相変化粉末組成物の全重量を基準としている。
【００２９】
ポリマー組成物と、例えば、全可融性相変化粉末組成物の少なくとも５０重量％、又は全組成物の少なくとも７５重量％、又は全組成物の少なくとも８０重量％、又はさらには全組成物９０〜９７重量％の多量の相変化材料との混和性ブレンドを形成するために、ポリマー組成物の種類及び量は、相変化材料と良好な相溶性を有するように選択される。予期せぬ特徴の１つにおいては、混和性ブレンドとして多量の相変化材料を混入するためにポリマー組成物の注意深い選択を行うことによって、本明細書に記載のように可融性であるが、より高い温度、例えば、５０℃を超え、例えば５０〜２００℃、又は８５℃〜２００℃、又は１００〜２００℃において流動性でない生成物が得られることが分かった。したがって相変化組成物は、粉末として組み込み、融解させ、次に物品の動作温度において実質的に流動しないことが可能となる。
【００３０】
一実施形態では、ポリマー組成物は低極性を有する。ポリマー組成物が低極性であることで、非極性の相変化材料との相溶性が可能となる。
ポリマー組成物と相変化材料との相溶性を評価するために使用できるパラメータの１つは、ポリマー組成物及び相変化材料の「溶解パラメータ」（δ）である。溶解パラメータは、当技術分野において周知の方法によって求めることができ、又は公開された表から多くのポリマー及び相変化材料について得ることができる。ポリマー組成物と相変化材料とは、混和性ブレンドを形成するために、ほぼ同じ溶解パラメータを有するべきである。ポリマー組成物の溶解パラメータ（δ）は相変化材料の溶解パラメータの±１、又は±０．９、又は±０．８、又は±０．７、又は±０．６、又は±０．５、又は±０．４、又は±０．３の範囲内である。
【００３１】
相変化材料、及び相変化粉末組成物の他の所望の特性によって、多種多様のポリマーを使用することができる。一般に熱硬化性と見なされる代表的なポリマーとしては、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、シアン酸エステルポリマー、ベンゾシクロブテンポリマー、ベンゾオキサジンポリマー、フタル酸ジアリルポリマー、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、フェノール類（例えば、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）、ポリジエン、例えばポリブタジエン（例えば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））、ポリイソシアネート、ポリ尿素、ポリウレタン、シアヌル酸トリアリルポリマー、イソシアヌル酸トリアリルポリマー、ある種のシリコーン、及び重合性プレポリマー（例えば、エチレン性不飽和を有するプレポリマー、例えば不飽和ポリエステル、ポリイミド）などが挙げられる。プレポリマーは、例えば、スチレン、α−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、アクリル酸（Ｃ１−６アルキル）、メタクリル酸（Ｃ１−６アルキル）、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等の反応性モノマーとの重合、共重合、又は架橋が可能である。プレポリマーの分子量は平均４００〜１０，０００ダルトンであってよい。
【００３２】
一般に熱可塑性と見なされる代表的なポリマーとしては、環状オレフィンポリマー（例えば、ポリノルボルネン及びノルボルネニル単位を含むコポリマー、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のオレフィンとのコポリマー）、フルオロポリマー（例えば、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、フッ素化エチレン−プロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリ（エチレン−テトラフルオロエチレン（ＰＥＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ））、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（例えば、非置換並びにモノ−Ｎ−及びジ−Ｎ−（Ｃ１−８アルキル）アクリルアミド）、ポリアクリロニトリル、ポリアミド（例えば、脂肪ポリアミド、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（例えば、ホモポリカーボネート、並びにポリカーボネート−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−シロキサンなどのポリカーボネートコポリマー）、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−エーテルなどのポリエステルコポリマー）、ポリエーテルイミド（例えば、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）、ポリイミド（例えば、ポリイミド−シロキサンコポリマーなどのコポリマー）、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（例えば、非置換並びにモノ−Ｎ−及びジ−Ｎ−（Ｃ１−８アルキル）アクリルアミド）、ポリオレフィン（例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、及びそ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）、並びにそれらのコポリマー、例えばエチレン−α−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（例えば、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン（ＡＢＳ）及びメタクリル酸メチル−ブタジエン−スチレン（ＭＢＳ）などのコポリマー）、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（例えば、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）などが挙げられる。上記���ポリマーを少なくとも１つ含む組合せを使用することができる。
【００３３】
ポリマーの種類の好適なタイプの１つはエラストマーであり、これらは場合により架橋することができる。幾つかの実施形態では、架橋した（すなわち、硬化した）エラストマーを使用することで、より高い温度における組成物の流動性が低下する。適切なエラストマーは、エラストマー性のランダムコポリマー、グラフトコポリマー、又はブロックコポリマーであってよい。例としては、天然ゴム、ブチルゴム、ポリジシクロペンタジエンゴム、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、又はエチレンプロピレンジエンターポリマー）、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）、メタクリル酸メチル−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。
【００３４】
エラストマー性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）の配列としては、線状構造、及び分岐鎖を有するラジアルテレブロック構造などのグラフト構造が挙げられる。線状構造の例としては、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）の構造、並びにＡ及びＢの合計で６以上のブロックを含む線状構造が挙げられる。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の構造、特にＡ−Ｂジブロック及びＡ−Ｂ−Ａトリブロックの構造を含む。幾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系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、それらの水素化された同等物、又は上記の少なくとも１つを含む組合せであってよい。スチレン系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・インコーポレイテッド（Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｉｎｃ．））；スチレン−エチレン／プロピレンブロックコポリマー、例えば、クレイトン（Ｋｒａｔｏｎ）Ｇ  ＳＥＰＳ（クレイトン・パフォーマンス・ポリマーズ・インコーポレイテッド（Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｉｎｃ．））若しくはスチレン−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・インコーポレイテッド（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・インコーポレイテッド（Ｋｒａｔｏｎ  Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ  Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，Ｉｎｃ．））が挙げられる。ある実施形態では、ポリマーは、スチレン−エチレン／プロピレンブロックコポリマー、例えば、クレイトン（Ｋｒａｔｏｎ）Ｇ  １６４２である。別の実施形態では、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。
【００３５】
ある実施形態では、ポリマーは、クレイトン（Ｋｒａｔｏｎ）Ｇ  ＳＥＢＳ若しくはＳＥＰＳ、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、ＥＰＤＭ、天然ゴム、ブチルゴム、環状オレフィンコポリマー、ポリジシクロペンタジエンゴム、又はそれらの１つ以上を含む組合せである。
【００３６】
相変化粉末組成物は、ＡＳＴＭ  Ｄ４１１８に準拠して示差走査熱量測定によって測定される融解熱が１５０ジュール／グラムを超え、好適には１８０ジュール／グラムを超え、より好適には２００ジュール／グラムを超えることよって特徴付けることができる。
【００３７】
相変化粉末組成物は、前述の量の非封入の相変化材料及びポリマー組成物のみの組合せからなる、又はから本質的になることができる。或いは、相変化組成物は、添加剤として他の成分、例えば封入された相変化材料、充填剤、又は当技術分野において周知のその他の添加剤をさらに含むことができる。このような追加の成分は、相変化組成物の所望の性質、特に相変化粉末組成物が可融性となる温度に大きな悪影響を与えないように選択される。
【００３８】
例えば、相変化組成物は非封入の相変化材料を含むが、相変化組成物は、添加剤として封入された形態の相変化材料をさらに含むことができる。相変化材料が固体状態又は液体状態のいずれであるかとは無関係に相変化材料が含まれるように、相変化材料の封入によって相変化材料の容器が本質的に形成される。相変化材料などの材料を封入する方法は当技術分野において周知である（例えば、米国特許第５，９１１，９２３号明細書及び米国特許第６，７０３，１２７号明細書を参照されたい）。マイクロカプセル化及びマクロカプセル化が行われた相変化材料は市販もされている（例えば、マイクロテック・ラボラトリーズ・インコーポレイテッド（Ｍｉｃｒｏｔｅｋ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．）より）。マクロカプセルは１０００〜１０，０００マイクロメートルの平均粒度を有するのに対し、マイクロカプセルは１０００マイクロメートル未満の平均粒度を有する。封入された相変化材料は、マイクロカプセル中に封入することができ、マイクロカプセルの平均粒度は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ってよい。ここで、封入されたＰＣＭの平均粒度は体積加重平均粒度であり、例えばマルバーン・マスターサイザー２０００パーティクル・アナライザー（Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ  ２０００  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒ）、又は同等の装置を用いて測定される。封入された相変化材料は、それぞれ相変化組成物の全重量を基準として１〜５０重量パーセント（重量％）、特に１〜４０重量％、又は５〜３０重量％、又は１０〜３０重量％の量で含まれてよい。
【００３９】
可融性相変化粉末組成物は、充填剤、例えば相変化組成物の誘電性、熱伝導性、又は磁気特性を調節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、又は粉砕されたマイクロガラス繊維などの低膨張係数充填剤を使用することができる。芳香族ポリアミド、又はポリアクリロニトリルなどの熱安定性繊維を使用することができる。代表的な誘電性充填剤としては、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（ａｒａｍｉｄｅ）繊維（例えば、デュポン（ＤｕＰｏｎｔ）のケブラー（ＫＥＶＬＡＲ）（商標））、ガラス繊維、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、アルミノシリケート（天然及び合成）、酸化鉄、ＣｏＦｅ２Ｏ４（ナノストラクチャード・アンド・アモルファス・マテリアルズ・インコーポレイテッド（Ｎａｎｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ  ＆  Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃ．）より入手可能なナノ構造化粉末）、単層若しくは多層カーボンナノチューブ、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）より入手可能なＣａｂ−Ｏ−Ｓｉｌ）が挙げられ、これらのそれぞれは単独又は組み合わせて使用することができる。
【００４０】
使用可能な別の種類の充填剤としては、熱伝導性充填剤、断熱充填剤、磁性充填剤、又は上記の少なくとも１つを含む組合せが挙げられる。熱伝導性充填剤としては、例えば、窒化ホウ素、シリカ、アルミナ、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、及び窒化アルミニウムが挙げられる。断熱充填剤の例としては、例えば、粒子形態の有機ポリマーが挙げられる。磁性充填剤はナノサイズ化することができる。
【００４１】
充填剤は、中実、多孔質、又は中空の粒子の形態であってよい。充填剤の粒度は、熱膨張係数、モジュラス、伸び、及び難燃性などの多数の重要な性質に影響を与える。一実施形態では、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度を有する。充填剤は、１〜１００ナノメートル（ｎｍ）、又は５〜９０ｎｍ、又は１０〜８０ｎｍ、又は２０〜６０ｎｍの平均粒度を有するナノ粒子、すなわちナノフィラーであってよい。バイモーダル、トリモーダル、又はより高次の平均粒度分布を有する充填剤の組合せを使用することができる。充填剤は、相変化粉末組成物の全重量を基準として０．１〜８０重量％、特に１〜６５重量％、又は５〜５０重量％の量で含まれてよい。
【００４２】
さらに、相変化粉末組成物は、難燃剤、硬化開始剤、架橋剤、粘度調整剤、湿潤剤、酸化防止剤、熱安定剤、着色剤、又は上記の少なくとも１つを含む組合せなどの添加剤を場合によりさらに含むことができる。添加剤の個別の選択は、使用されるポリマー組成物、相変化組成物の個別の用途、及びその用途に望まれる性質によって決定され、熱伝導率、誘電率、散逸率、誘電損失、又はその他の所望の性質などの回路サブアセンブリの電気的性質を向上させる、又は実質的な悪影響を与えないように選択される。
【００４３】
難燃剤は、金属炭酸塩、金属水和物、金属酸化物、ハロゲン化有機化合物、有機リン含有化合物、窒素含有化合物、又はホスフィン酸塩であってよい。代表的な難燃剤添加剤としては、臭素含有難燃剤、リン含有難燃剤、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、一般に芳香族であり、化合物当たり少なくとも２つの臭素を含む。市販されるものの一部は、例えば、アルベマール・コーポレーション（Ａｌｂｅｍａｒｌｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）の商品名サイテックス（Ｓａｙｔｅｘ）ＢＴ−９３Ｗ（エチレンビステトラブロモフタルイミド）、サイテックス（Ｓａｙｔｅｘ）１２０（テトラデカブロモジフェノキシベンゼン（ｔｅｔｒａｄｅｃａｂｏｒｏｍｏｄｉｐｈｅｎｏｘｙｂｅｎｚｅｎｅ））、及びグレート・レーク（Ｇｒｅａｔ  Ｌａｋｅ）の商品名ＢＣ−５２、ＢＣ−５８、エスケム・インコーポレイテッド（Ｅｓｓｃｈｅｍ  Ｉｎｃ）の商品名ＦＲ１０２５である。
【００４４】
適切なリン含有難燃剤としては、種々の有機リン化合物、例えば式（ＧＯ）３Ｐ＝Ｏ（式中、それぞれのＧは独立して、Ｃ１−３６アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルアリール基、又はアリールアルキル基であり、但し、少なくとも１つのＧは芳香族基である）の芳香族ホスフェートが挙げられる。２つのＧ基が互いに連結して環状基を形成することができ、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となることができる。他の適切な芳香族ホスフェートは、例えば、リン酸フェニルビス（ドデシル）、リン酸フェニルビス（ネオペンチル）、リン酸フェニルビス（３，５，５’−トリメチルヘキシル）、リン酸エチルジフェニル、リン酸２−エチルヘキシルジ（ｐ−トリル）、リン酸ビス（２−エチルヘキシル）ｐ−トリル、リン酸トリトリル、リン酸ビス（２−エチルヘキシル）フェニル、リン酸トリ（ノニルフェニル）、リン酸ビス（ドデシル）ｐ−トリル、リン酸ジブチルフェニル、リン酸２−クロロエチルジフェニル、リン酸ｐ−トリルビス（２，５，５’−トリメチルヘキシル）、リン酸２−エチルヘキシルジフェニルなどであってよい。特定の芳香族ホスフェートは、それぞれのＧが芳香族であるもの、例えば、リン酸トリフェニル、リン酸トリクレシル、リン酸イソプロピル化トリフェニルなどである。適切な二官能性又は多官能性芳香族のリン含有化合物の例としては、レソ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）ホスフェートのそれぞれ、それらのオリゴマー及びポリマーの相当品などが挙げられる。
【００４５】
金属ホスフィン酸塩を使用することもできる。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））、並びにシアガード（Ｃｙａｇａｒｄ）ＲＦ  １２０４（登録商標）、シアガード（Ｃｙａｇａｒｄ）ＲＦ  １２４１（登録商標）、及びシアガード（Ｃｙａｇａｒｄ）ＲＦ  １２４３Ｒ（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。特に有利な一実施形態では、ハロゲンフリー組成物は、エクソリット（ＥＸＯＬＩＴ）９３５（ホスフィン酸アルミニウム）とともに使用した場合に優れた難燃性を有する。さらに別の難燃剤としては、ポリリン酸メラミン、メラミンシアヌレート、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ホスファフェナントレン−１０−オキシド）、及び１０−（２，５ジヒドロキシフェニル）−１０Ｈ−９−オキサ−ホスファフェナントレン−１０−オキシドが挙げられる。
【００４６】
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。好適には、難燃剤は、三水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化アンチモン、デカブロモジフェニルオキシド、デカブロモジフェニルエタン、エチレン−ビス（テトラブロモフタルイミド）、メラミン、スズ酸亜鉛、又は酸化ホウ素であってよい。
【００４７】
難燃剤添加剤は、使用される個別の種類の添加剤について当技術分野において知られている量で存在することができる。一実施形態では、難燃剤の種類及び量は、厚さ０．３ミリメートルに固化させた場合にＵＬ９４  ＶＴＭ−２規格に合格できる注入可能なＰＣＭ粉末が得られるように選択される。
【００４８】
代表的な硬化開始剤としては、組成物中のポリマーの硬化（架橋）の開始に有用なものが挙げられる。例としては、アジド、過酸化物、硫黄、及び硫黄誘導体が挙げられるが、これらに限定されるものではない。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２，３−ジメチル−２、３−ジフェニルブタンなどの非過酸化物開始剤が挙げられる。過酸化物硬化剤の例としては、過酸化ジクミル、α，α−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、及び１つ以上のこれらの硬化開始剤を含む混合物が挙げられる。使用される場合、硬化開始剤は、相変化組成物の全重量を基準として０．０１重量％〜５重量％の量で存在することができる。
【００４９】
架橋剤は、反応性のモノマー又はポリマーである。一実施形態では、このような反応性のモノマー又はポリマーは、相変化組成物中のポリマーと共反応することができる。適切な反応性モノマーの例としては、スチレン、ジビニルベンゼン、ビニルトルエン、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（サートマー・カンパニー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  Ｃｏ．）より入手可能なサートマー（Ｓａｒｔｏｍｅｒ）化合物など）が特に挙げられ、これらすべては市販されている。架橋剤の有用な量は、相変化組成物の全重量を基準として０．１〜５０重量％である。
【００５０】
代表的な酸化防止剤としては、ラジカル捕捉剤及び金属不活性剤が挙げられる。フリーラジカル捕捉剤の非限定的な例は、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］］であり、チバ・ケミカルズ（Ｃｉｂａ  Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ）よりキマソーブ（Ｃｈｉｍａｓｓｏｒｂ）９４４の商品名で市販されている。金属不活性剤の非限定的な例は、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］であり、ケムチュラ・コーポレーション（Ｃｈｅｍｔｕｒａ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ）よりナウガード（Ｎａｕｇａｒｄ）ＸＬ−１の商品名で市販されている。１つの酸化防止剤、又は２つ以上の酸化防止剤の混合物を使用することができる。酸化防止剤は典型的には、相変化組成物の全重量を基準として最大３重量％、特に０．５〜２．０重量％の量で存在する。
【００５１】
カップリング剤は、金属表面又は充填剤表面をポリマーと連結する共有結合の形成を促進するため、又は共有結合に関与するために存在することができる。代表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及び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。
【００５２】
幾つかの実施形態では、相変化組成物は、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、さらにより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。
【００５３】
相変化組成物は、ポリマー組成物及び場合により溶媒、非封入の相変化材料、及びあらゆる添加剤とを組み合わせて相変化組成物を製造することによって製造することができる。この組み合わせることは、ブレンド、混合、又は撹拌などのあらゆる適切な方法によるものであってよい。一実施形態では、非封入の相変化材料を溶融させ、ポリマー組成物を溶融した相変化材料中に溶解させる。一実施形態では、ポリマー組成物及び非封入の相変化材料及び任意選択の添加剤などの相変化組成物の形成に使用される成分は、溶媒中に溶解又は懸濁させて混合物又は溶液を得ることによって組み合わせることができる。
【００５４】
混合物を冷却して固体相変化材料を得ることができる。固体相変化材料は次に所望の粒度の粉末にすることができる。固体相変化材料を粉末にすることは、あらゆる適切な種類の粉砕ミル、例えば媒体ミル、ボールミル、二本ロールミル、三本ロールミル、ビーズミル、エアジェットミル、又は低温粉砕機を用いて固体を所望の粒度まで粉砕又は研削することによって行うことができる。
【００５５】
可融性粉末の平均粒度は、１〜５００マイクロメートル、又は５〜３００マイクロメートル、又は１０〜２００マイクロメートルであってよい。可融性粉末の平均粒度は体積加重平均粒度であり、例えばマルバーン・マスターサイザー２０００パーティクル・アナライザー（Ｍａｌｖｅｒｎ  Ｍａｓｔｅｒｓｉｚｅｒ  ２０００  Ｐａｒｔｉｃｌｅ  Ａｎａｌｙｚｅｒ）、又は同等の装置を用いて測定される。
【００５６】
溶媒が含まれる場合、ポリマーが溶解し、非封入の相変化材料及び存在しうるあらゆる他の任意選択の添加剤が分散し、形成及び乾燥に好都合な蒸発速度を有するように、溶媒が選択される。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、及びより高級な液体直鎖アルカン、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；並びに混合溶媒である。特定の代表的な溶媒としては、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、さらに特にキシレン及びトルエンが挙げられる。溶液又は分散体中の組成物の成分の濃度は重要ではなく、成分の溶解度、使用される充填剤量、使用方法、及びその他の要因によって決定される。一般に、溶液は、溶液の全重量を基準として１０〜８０重量％の固形分（溶媒以外のすべての成分）、特に５０〜７５重量％の固形分を含む。
【００５７】
相変化組成物を含む物品は、組成物中の相変化材料の融点よりも低い温度において、可融性相変化粉末組成物を物品の空隙中に注入することによって製造することができる。注入された可融性相変化粉末組成物を、可融性相変化粉末組成物中の相変化材料の融点よりも高く、組成物のガラス転移温度よりも低い第２の温度に加熱して、融解した固体相変化組成物を形成することができる。第２の温度は、２５〜１０５℃、又は２８〜６０℃、又は４５〜８５℃、又は６０〜８０℃、又は８０〜１００℃であってよい。物品の空隙は、粉末の平均粒度よりも大きく、２センチメートル未満、好適には１センチメートル未満、より好適には０．５センチメートル未満、さらにより好適には０．１センチメートル未満である最小寸法を有する。物品は、電子デバイス、好適には手持ち式電子デバイスであってよい。
【００５８】
周知の方法、例えば押出加工、成形、又はキャスティングによって、相変化組成物から物品を形成することもできる。例えば、後に辞去される担体上、又はこれとは別に後に回路構造の層が形成される導電性金属層などの基板上にキャスティングすることによって、組成物から層を形成することができる。
【００５９】
物品又は層が形成された後、周囲条件下で、又は強制空気若しくは熱風によって、溶媒を蒸発させて組成物を形成することができる。層は、乾燥プロセス中に未硬化であってもよいし、部分的に硬化させてもよく（Ｂ段階）、又は層は、希望するなら乾燥後に部分的若しくは完全に硬化させてもよい。層は、例えば２０〜２００℃、特に３０〜１５０℃、さらに特に４０〜１００℃に加熱することができる。結果として得られる組成物は、使用前に保管することができ、例えば積層及び硬化、部分的な硬化に次いで保管、又は積層及び完全硬化が可能である。
【００６０】
可融性相変化粉末組成物は、種々の用途に使用することができ、固体組成物ＰＣＭを完全に充填することが困難となりうる不規則な形状の空隙を含む物品において特に有利である。この組成物は、プロセッサ及びその他の動作回路（メモリ、ビデオチップ、通信用チップなど）の性能に有害な熱を発生させる多種多様の電子デバイス及びあらゆる他のデバイス中に使用することができる。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、及びその他の一般に携帯型のデバイスが挙げられる。しかし、可融性相変化粉末組成物は、動作中に冷却が必要な実質的にあらゆる電子デバイス中に組み込むことができる。例えば、電池、エンジン制御装置（ＥＣＵ）、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、インストルメントパネル、空調モジュール、アンチロックブレーキモジュール（ＡＢＳ）、トランスミッションコントローラ、及び電力分配モジュールなどの、自動車部品、航空機部品、レーダーシステム、誘導システム、並びに民生用及び軍用の装置及び他の乗物中に組み込まれるＧＰＳデバイスの中に使用されるエレクトロニクスは、種々の実施形態の態様が有益となりうる。可融性相変化粉末組成物及びその物品は、エレクトロニクス又はその他の構造用部品のケーシング中に組み込むことができる。一般に、電子プロセッサ又はその他の電子回路の性能特性に依拠するあらゆるデバイスは、本明細書に開示される組成物の態様を利用することで得られる、向上する又はより安定な性能特性による利点が得られる。
【００６１】
本明細書に記載の組成物は、改善された熱安定性をデバイスに付与することができ、その結果、電子デバイスの性能及び寿命の低下を回避することができる。可融性相変化粉末組成物は、特にエレクトロニクス中の温度管理材料としての使用にさらに有利であるが、その理由は、これらは、固体組成物ＰＣＭを完全に充填することが困難となりうる不規則な形状の空隙中に容易に注入することができ、最大吸熱容量を得ることができるからである。
【００６２】
以下の実施例は、本明細書に開示される可融性相変化粉末組成物及び製造方法の単なる例であり、本開示の範囲の限定を意図したものではない。
【実施例】
【００６３】
材料の溶融温度及び遷移のエンタルピー（ΔＨ）は、ＡＳＴＭ  Ｄ３４１８に準拠して、例えばパーキン・エルマー（Ｐｅｒｋｉｎ  Ｅｌｍｅｒ）ＤＳＣ  ４０００、又は同等物を用いて示差走査熱量測定（ＤＳＣ）によって測定することができる。
【００６４】
遊星ロス（Ｒｏｓｓ）ミキサーを用いて、７グラムのクレイトン（ＫＲＡＴＯＮ）Ｄ１１１８（スチレン及びブタジエンをベースとし、ポリスチレン含有量が３３％である透明ジブロックコポリマー）を７８グラムの溶融させたＰＣＭ４３Ｐ（マイクロテック・ラボラトリーズ・インコーポレイテッド（Ｍｉｃｒｏｔｅｋ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ，Ｉｎｃ．））（相変化温度が４３℃のパラフィンろう）中に徐々に溶解させて、可融性粉末組成物を作製した。ロス（Ｒｏｓｓ）ミキサーの設定温度は９０℃であった。溶融したろう中にポリマーを完全に溶解させた後、均一な組成物が形成されるまで、この溶融した系中にフーバー・エンジニアード・マテリアルズ（Ｈｕｂｅｒ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ）製の１５グラムのＡＴＨ  ４３２  ＳＧ（水酸化アルミニウム、又はアルミニウム三水和物）を徐々に加えた。撹拌を続けながらその混合物を冷却した。ロス（Ｒｏｓｓ）ミキサーからＰＣＭ混合物を取り出し、液体窒素を満たした粉砕室を用いてワイリー（Ｗｉｌｅｙ）粉砕機中で小さな直径の粉末に粉砕した。得られたＰＣＭ粉末の平均粒度をレーザー光散乱によって測定すると、約１４マイクロメートルであった。
【００６５】
得られたＰＣＭ粉末の試料をガラスバイアル中に入れ、これを６５℃のオーブン中に１０分間入れた。ガラスバイアルをオーブンから取り出すと、粉末が互いに融解したことが観察され、ガラスバイアルをひっくり返しても粉末は落下しなかった。
【００６６】
ＰＣＭ粉末に対して示差走査熱量測定を行って融解熱を求めた。図は、ＰＣＭ粉末のＤＳＣ結果を示している。図から分かるように、粉末は、２０４．８Ｊ／ｇの高い融解熱を有する。
【００６７】
請求項は、非限定的である以下の態様によってさらに説明される。
態様１：ポリマー組成物と、非封入の相変化材料と、場合により添加剤組成物とを含む複数の粉末粒子を含む可融性相変化粉末組成物であって；粉末組成物は、２５〜１０５℃、又は２８〜６０℃、又は４５〜８５℃、又は６０〜８０℃、又は８０〜１００℃の温度で可融性であり、好適には粉末組成物は、その温度において可融性であるが流動性ではない、可融性相変化粉末組成物。
【００６８】
態様２：ポリマーの溶解パラメータが、相変化材料の溶解パラメータの±１、又は±０．９、又は±０．８、又は±０．７、又は±０．６、又は±０．５、又は±０．４、又は±０．３以内である；又はポリマー組成物が、エラストマー性ブロックコポリマー、エラストマー性グラフトコポリマー、エラストマー性ランダムコポリマー、エラストマー、若しくはポリオレフィンを含み；好適にはポリマー組成物が、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロックコポリマー、ポリブタジエン、イソプレン、ポリブタジエン−イソプレンコポリマー、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンモノマーゴム、天然ゴム、ブチルゴム、環状オレフィンコポリマー、ポリジシクロペンタジエンゴム、又は上記の少なくとも１つを含む組合せを含み；より好適にはポリマー組成物が、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレンブロックコポリマー、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／ブチレン−スチレンブロックコポリマーを含む、態様１の可融性相変化粉末組成物。
【００６９】
態様３：ポリマーの溶解パラメータが、相変化材料の溶解パラメータの±１、又は±０．９、又は±０．８、又は±０．７、又は±０．６、又は±０．５、又は±０．４、又は±０．３の範囲内である；又はポリマー組成物が、環状オレフィンポリマー、フルオロポリマー、ポリアセタール、ポリ（Ｃ１−６アルキル）アクリレート、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリ無水物、ポリアリーレンエーテル、ポリアリーレンエーテルケトン、ポリアリーレンケトン、ポリアリーレンスルフィド、ポリアリーレンスルホン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリイミド、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、ポリオレフィン、ポリオキシメチレン、ポリシロキサン、ポリスチレン、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、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、シアン酸エステルポリマー、ベンゾシクロブテンポリマー、フタル酸ジアリルポリマー、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、フェノール系ポリマー、ベンゾオキサジンポリマー、ポリジエン、ポリイソシアネート、ポリ尿素、ポリウレタン、シリコーン、シアヌル酸トリアリルポリマー、又はイソシアヌル酸トリアリルポリマーを含む、態様１又は２の可融性相変化粉末組成物。
【００７０】
態様４：非封入の相変化材料が、Ｃ１０−３５アルカン、脂肪酸、又は脂肪酸エステルを含み；好適にはＣ１８−２８アルカン、脂肪酸、又は脂肪酸エステルを含み；より好適には２５〜６５℃、又は３５〜６０℃．の溶融温度を有するパラフィンを含む、態様１〜３のいずれか１つ以上の可融性相変化粉末組成物。
【００７１】
態様５：非封入の相変化材料が、５〜７０℃、好適には２５〜６５℃、より好適には３５〜６０℃、さらにより好適には３０〜５０℃の溶融温度を有する；又は１５０ジュール／グラムを超え、好適には１８０ジュール／グラムを超え、より好適には２１０ジュール／グラムを超える、ＡＳＴＭ  Ｄ４１１８に準拠して示差走査熱量測定によって測定される融解熱を有する、態様１〜４のいずれか１つ以上の可融性相変化粉末組成物。
【００７２】
態様６：添加剤組成物をさらに含み、添加剤組成物が、封入された相変化材料、難燃剤、熱安定剤、酸化防止剤、熱伝導性充填剤、断熱充填剤、磁性充填剤、着色剤、又は上記の少なくとも１つを含む組合せを含み；好適には難燃剤が、金属炭酸塩、金属水和物、金属酸化物、ハロゲン化有機化合物、有機リン含有化合物、窒素含有化合物、ホスフィン酸塩、又は上記の少なくとも１つを含む組合せであり；好適には難燃剤が、三水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化アンチモン、デカブロモジフェニルオキシド、デカブロモジフェニルエタン、エチレン−ビス（テトラブロモフタルイミド）、メラミン、スズ酸亜鉛、酸化ホウ素、又は上記の少なくとも１つを含む組合せである、態様１〜５のいずれか１つ以上の可融性相変化粉末組成物。
【００７３】
態様７：３〜８０重量パーセント、又は１０〜６０重量パーセント、又は１５〜５０重量パーセント、又は５〜２０重量パーセントのポリマー組成物と；２０〜９７重量パーセント、又は４０〜９０重量パーセント、又は７０〜９７重量パーセントの非封入の相変化材料と；０〜６０重量パーセント、又は０を超え２０重量パーセントまで、又は２〜２５重量パーセント、又は５〜２０重量パーセントの添加剤組成物とを含み、重量パーセントは組成物の全重量を基準とし、合計１００重量パーセントである、態様１〜６のいずれか１つ以上の可融性相変化粉末組成物。
【００７４】
態様８：溶融温度において少なくとも１５０ジュール／グラム、好適には少なくとも２００ジュール／グラム、より好適には少なくとも２１０ジュール／グラムの、ＡＳＴＭ  Ｄ４１１８に準拠して示差走査熱量測定によって測定される融解熱を有する、態様１〜７のいずれか１つ以上の可融性相変化粉末組成物。
【００７５】
態様９：粉末の平均粒度が１〜５００マイクロメートル、又は５〜３００マイクロメートル、又は１０〜２００マイクロメートルである、態様１〜８のいずれか１つの可融性相変化粉末組成物。
【００７６】
態様１０：態様１〜９のいずれか１つ以上の可融性相変化粉末から製造された、固体相変化組成物。
態様１１：態様１〜９のいずれか１つ以上の可融性相変化粉末組成物の製造方法であって：ポリマー組成物及び場合により溶媒を含む組成物と、溶融した非封入の相変化材料と、場合により添加剤組成物とを組み合わせて混合物を形成するステップと；場合により溶媒を混合物から除去するステップと；混合物を冷却して固体相変化材料を得るステップと；固体相変化材料を粉末にして、可融性相変化粉末組成物を得るステップとを含む、製造方法。
【００７７】
態様１２：固体相変化材料を粉末にするステップが、低温粉砕により固体相変化材料を粉末にするステップを含む、態様１１の方法。
態様１３：粉砕が遊星ボールミルによって行われる態様１１又は１２の方法。
【００７８】
態様１４：粉末の粒度が１〜５００マイクロメートル、又は５〜３００マイクロメートル、又は１０〜２００マイクロメートルである、態様１１〜１３のいずれか１つの方法。
態様１５：態様１〜９のいずれか１つ以上の可融性相変化粉末組成物、態様１０の固体相変化組成物、又は態様１１〜１４のいずれか１つ以上によって製造された固体相変化組成物を含む、物品。
【００７９】
態様１６：可融性相変化粉末組成物が物品の空隙中に配置される、態様１５の物品。
態様１７：可融性相変化粉末組成物が高温で融解して１つの固体となる、態様１５又は１６の物品。
【００８０】
態様１８：相変化組成物を含む物品の製造方法であって、態様１〜１７のいずれか１つ以上の可融性相変化粉末組成物を、可融性相変化粉末組成物中の相変化材料の融点よりも低い第１の温度において、物品の空隙中に注入するステップと、可融性相変化粉末組成物を、可融性相変化粉末組成物中の相変化材料の融点よりも高く、組成物のガラス転移温度よりも低い第２の温度に加熱して、融解した固体相変化組成物を形成するステップとを含み、第２の温度が好適には２５〜１０５℃、又は２８〜６０℃、又は４５〜８５℃、又は６０〜８０℃、又は８０〜１００℃である、製造方法。
【００８１】
態様１９：空隙が、粉末の平均粒度よりも大きく、２センチメートル未満、好適には１センチメートル未満、より好適には０．５センチメートル未満である最小寸法を有する、態様１８の方法、又は態様１６若しくは１７の物品。
【００８２】
態様２０：物品が電子デバイス、好適には手持ち式電子デバイスである、態様１８若しくは１９の方法、実施形態１５〜１７のいずれか１つの物品。
一般に、本明細書に記載の物品及び方法は、別の選択肢として、本明細書に開示されるあらゆる構成要素又はステップを含む、からなる、又はから本質的になることができる。物品及び方法は、これに加えて、又はこれとは別に、本請求項の機能又は目的を実現するためには不要なあらゆる成分、ステップ、又は構成要素を含まない又は実質的に含まないように製造又は構成することができる。
【００８３】
文脈が明確に他のことを示すのでなければ、単数形の「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は、複数の指示対象を含む。「又は」は「及び／又は」を意味する。他に規定されるのでなければ、本明細書において使用される技術用語及び科学用語は、請求項が属する当業者によって一般に理解される意味と同じ意味を有する。「組合せ」は、ブレンド、混合物、合金、反応生成物などを含んでいる。本明細書に記載の値は、当業者によって求められる個別の値に対する許容できる誤差範囲を含んでおり、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、測定システムの限界に部分的には依存する。同じ構成要素又は性質に対して示されるあらゆる範囲の端点は、それらの端点及び中間の値を含んでおり、独立して組合せ可能である。
【００８４】
本明細書に他に明記されなければ、すべての試験規格は、本出願の出願日、又は、優先権が主張される場合は、試験規格が発表される最先の優先権出願の出願日に、実質的に最も近い規格である。他に規定されるのでなければ、本明細書において使用される技術用語及び科学用語は、本開示が属する当業者によって一般に理解される意味と同じ意味を有する。
【００８５】
引用されるすべての特許、特許出願、及びその他の参考文献は、それらの全体が参照により本明細書に援用される。しかし、本出願における用語が、援用される参考文献中の用語と矛盾又は抵触する場合は、本出願の用語が、援用される参考文献中の抵触する用語よりも優先される。
【００８６】
開示される主題は、幾つかの実施形態及び代表的実施例において記載されるが、それらの範囲から逸脱することなく開示される主題に対する種々の修正及び改善を行うことができることを当業者は理解されよう。当技術分野において周知のさらなる特徴も含むことができる。さらに、開示される主題の幾つかの実施形態の個々の特徴は、本明細書において議論することができ、別の実施形態においては議論されないことがあるが、幾つかの実施形態の個々の特徴を、別の実施形態の１つ以上の特徴、又は複数の実施形態の特徴と組み合わせることが可能なことは明らかであろう。
【図１】
2020532609.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成31年1月21日(2019.1.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポリマー組成物と、
Ｃ１０−３５アルカン、脂肪酸、又は脂肪酸エステルを含んでなる、非封入の相変化材料を可融性相変化粉末組成物の全重量を基準として７０〜９７重量パーセントと、
場合により添加剤組成物と
を含む複数の粉末粒子を含む前記可融性相変化粉末組成物において、
前記粉末組成物が、２５〜１０５℃、又は２８〜６０℃、又は４５〜８５℃、又は６０〜８０℃、又は８０〜１００℃の温度で可融性であり、好適には前記粉末組成物は、前記温度において可融性であるが流動性ではない、可融性相変化粉末組成物。
【請求項２】
前記ポリマー組成物が、環状オレフィンポリマー、フルオロポリマー、ポリアセタール、ポリ（Ｃ１−６アルキル）アクリレート、ポリアクリルアミド、ポリアクリロニトリル、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリ無水物、ポリアリーレンエーテル、ポリアリーレンエーテルケトン、ポリアリーレンケトン、ポリアリーレンスルフィド、ポリアリーレンスルホン、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリエーテルイミド、ポリイミド、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、ポリオレフィン、ポリオキシメチレン、ポリシロキサン、ポリスチレン、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、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、シアン酸エステルポリマー、ベンゾシクロブテンポリマー、フタル酸ジアリルポリマー、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、フェノール系ポリマー、ベンゾオキサジンポリマー、ポリジエン、ポリイソシアネート、ポリ尿素、ポリウレタン、シリコーン、シアヌル酸トリアリルポリマー、又はイソシアヌル酸トリアリルポリマーからなる、請求項１に記載の可融性相変化粉末組成物。
【請求項３】
前記ポリマーの溶解パラメータが、前記相変化材料の溶解パラメータの±１、又は±０．９、又は±０．８、又は±０．７、又は±０．６、又は±０．５、又は±０．４、又は±０．３の範囲にあるか、又は
前記ポリマー組成物が、エラストマー性ブロックコポリマー、エラストマー性グラフトコポリマー、エラストマー性ランダムコポリマー、エラストマー、又はポリオレフィンを含むものであり、及び、
好適には、前記ポリマー組成物が、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−ブタジエンブロックコポリマー、スチレン−エチレン／ブチレン−スチレンブロックコポリマー、ポリブタジエン、イソプレン、ポリブタジエン−イソプレンコポリマー、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンモノマーゴム、天然ゴム、ブチルゴム、環状オレフィンコポリマー、ポリジシクロペンタジエンゴム、又は上記の少なくとも１つを含む組合せを含み、
より好適には、前記ポリマー組成物が、スチレン−エチレン／プロピレン−スチレンブロックコポリマー、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／ブチレン−スチレンブロックコポリマーを含む、請求項２に記載の可融性相変化粉末組成物。
【請求項４】
前記非封入の相変化材料が、Ｃ１８−２８アルカン、脂肪酸、又は脂肪酸エステルを含み、好適には２５〜６５℃、又は３５〜６０℃の溶融温度を有するパラフィンを含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末組成物。
【請求項５】
前記非封入の相変化材料が、
５〜７０℃、好適には２５〜６５℃、より好適には３５〜６０℃、さらにより好適には３０〜５０℃の溶融温度を有するか、又は、
１５０ジュール／グラムを超え、好適には１８０ジュール／グラムを超え、より好適には２１０ジュール／グラムを超える、ＡＳＴＭ  Ｄ４１１８に準拠して示差走査熱量測定によって測定される融解熱を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末組成物。
【請求項６】
添加剤組成物をさらに含み、
前記添加剤組成物が、封入された相変化材料、難燃剤、熱安定剤、酸化防止剤、熱伝導性充填剤、断熱充填剤、磁性充填剤、着色剤、又は上記の少なくとも１つを含む組合せを含み、
好適には、前記難燃剤が、金属炭酸塩、金属水和物、金属酸化物、ハロゲン化有機化合物、有機リン含有化合物、窒素含有化合物、ホスフィン酸塩、又は上記の少なくとも１つを含む組合せであり、
好適には、前記難燃剤が、三水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、酸化アンチモン、デカブロモジフェニルオキシド、デカブロモジフェニルエタン、エチレン−ビス（テトラブロモフタルイミド）、メラミン、スズ酸亜鉛、酸化ホウ素、又は上記の少なくとも１つを含む組合せである、請求項１〜５のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末組成物。
【請求項７】
３〜８０重量パーセント、又は１０〜６０重量パーセント、又は１５〜５０重量パーセント、又は５〜２０重量パーセントの前記ポリマー組成物と、
０〜６０重量パーセント、又は０を超え２０重量パーセントまで、又は２〜２５重量パーセント、又は５〜２０重量パーセントの前記添加剤組成物とを含み、
重量パーセントは、前記相変化組成物の全重量を基準としており、合計で１００重量パーセントである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末組成物。
【請求項８】
ＡＳＴＭ  Ｄ４１１８に準拠して示差走査熱量測定によって測定される融解熱が、溶融温度において
少なくとも１５０ジュール／グラム、
好適には少なくとも２００ジュール／グラム、
より好適には少なくとも２１０ジュール／グラムである、請求項１〜７のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末組成物。
【請求項９】
前記粉末の平均粒度が１〜５００マイクロメートル、又は５〜３００マイクロメートル、又は１０〜２００マイクロメートルである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末組成物。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末から製造された、固体相変化組成物。
【請求項１１】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末組成物の製造方法において、
前記ポリマー組成物及び場合により溶媒を含む組成物と、
溶融した非封入の相変化材料と、
場合により添加剤組成物とを組み合わせて、混合物を形成するステップと、
場合により前記溶媒を前記混合物から除去するステップと、
前記混合物を冷却して固体相変化材料を得るステップと、
前記固体相変化材料を粉末にして、可融性相変化粉末組成物を得るステップとを備える、方法。
【請求項１２】
前記固体相変化材料を粉末にするステップが、前記固体相変化材料を粉砕、好適には低温粉砕して粉末にするステップからなる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
粉砕するステップが遊星ボールミルによって行われる請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記粉末の粒度が１〜５００マイクロメートル、又は５〜３００マイクロメートル、又は１０〜２００マイクロメートルである、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
請求項１〜９のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末組成物、請求項１０に記載の固体相変化組成物、又は請求項１１〜１４のいずれかの方法によって製造された固体相変化組成物を含む、物品。
【請求項１６】
前記可融性相変化粉末組成物が前記物品の空隙中に配置される、請求項１５に記載の物品。
【請求項１７】
前記可融性相変化粉末組成物が高温で融解して１つの固体が得られる、請求項１５又は１６に記載の物品。
【請求項１８】
相変化組成物を含む物品の製造方法において、
請求項１〜９のいずれか一項に記載の可融性相変化粉末組成物又は請求項１１〜１４のいずれか一項に記載の方法によって製造された可融性相変化粉末組成物を、前記可融性相変化粉末組成物中の前記相変化材料の融点よりも低い第１の温度において、物品の空隙中に注入するステップと、
前記可融性相変化粉末組成物を、前記可融性相変化粉末組成物中の前記相変化材料の融点よりも高く、前記組成物のガラス転移温度よりも低い第２の温度に加熱して、融解した固体相変化組成物を形成するステップとを備え、前記第２の温度が好適には２５〜１０５℃、又は２８〜６０℃、又は４５〜８５℃、又は６０〜８０℃、又は８０〜１００℃である、製造方法。
【請求項１９】
前記空隙が、前記粉末の平均粒度よりも大きく、２センチメートル未満、好適には１センチメートル未満、より好適には０．５センチメートル未満である最小寸法を有する、請求項１８に記載の方法、又は請求項１６もしくは１７に記載の物品。
【請求項２０】
前記物品が電子デバイス、好適には手持ち式電子デバイスである、請求項１８若しくは１９に記載の方法、又は請求項１５〜１７のいずれか一項に記載の物品。
【国際調査報告】
2020532609.tif 000005
2020532609.tif 000006