新規吸熱シート
【課題】携帯電子機器の軽薄短小化に対応した厚さでありながら、シートとして扱え、携帯電子機器内部の急激な発熱を生じる電子部品や、電子機器の筐体に貼り付けることで、急激な温度上昇を抑制し、携帯型電子機器が使用する人が熱い感じる温度に上昇するのを抑制できる吸熱シートを提供すること。
【解決手段】ａ）基材、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質、及びｃ）バインダーを構成材料とする厚さ４００μｍ以下の吸熱シートであって、該吸熱シートの吸熱量が、２０℃以上７０℃以下の温度範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、かつ、吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つが３０℃以上６０℃未満であることを特徴とする前記吸熱シート。
【解決手段】ａ）基材、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質、及びｃ）バインダーを構成材料とする厚さ４００μｍ以下の吸熱シートであって、該吸熱シートの吸熱量が、２０℃以上７０℃以下の温度範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、かつ、吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つが３０℃以上６０℃未満であることを特徴とする前記吸熱シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に使用される部品の熱対策のために使用される吸熱シートに関するものであり、特に、携帯型の電子機器の接触体感温度低減用の吸熱シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、デジタルビデオカメラ、デジタルスチールカメラ、ノート型パソコン等の携帯電子機器は軽薄短小化と、高性能、多機能化が進んでいる。これは、半導体集積回路（以下ＩＣ）の高集積化と高速化の推進、プリント配線基板（以下ＰＷＢ）の実装密度の向上により実現されている。しかしながら、ＩＣの高集積化、高速化は消費電力密度の増大をもたらし、ＩＣの発生熱量が増加してしまう。この発熱量が大きいＩＣがプリント配線基板上に高密度で実装されることで単位面積当たりの発熱量が増加し、更に電子機器の小型化、薄型化による空間の減少、熱容量の低下により、電子機器の温度が上昇する。この電子機器の温度上昇は様々な不具合をもたらす。
【０００３】
上記不具合の一つは、ＩＣの機能的障害である。ＩＣは熱に極めて敏感であり、単純な抵抗器でさえ、温度が２０℃上昇することで、抵抗値は１％程度の変化を起こすといわれている。ＩＣは機能、種類により、使用可能な上限温度は様々であるが、ネットワーク型抵抗器の多くは７０℃以上の温度で、電力負荷軽減を行う必要があり、７０℃以下の温度で使用できるような熱対策が望まれている。
【０００４】
また、携帯型電子機器では温度上昇による人に対する障害も重要である。携帯電子機器は使用する人が手に持って使用する等、使用する人の皮膚に直接接触した状態で使用する場合が多く、快適に使用するために使用する人が熱いと感じる温度に電子機器がなるのを抑制する必要がある。また、膝に置いての使用や、着衣のポケットに入れて携帯する場合もあり、接触で低温火傷を起こすような温度まで電子機器が温度上昇するのを避ける必要がある。人が熱いと感じる温度は個人差があるが、低温火傷は４２℃〜４５℃以上の温度で発生するといわれており、７０℃の場合は１秒間の接触で組織の破壊が始まるといわれている。また、火傷に至らなくても、携帯型電子機器の温度上昇は使用する人に、不快感と違和感を与える。特に、携帯電子機器は常に高温に発熱しているわけではなく、使用中の高速演算時にＩＣの温度上昇が急激に発生するため、急激な温度上昇に対応した、温度上昇対策が必要である。
【０００５】
ＩＣについては低消費電力化が積極的に進められているものの、高集積化、高速化がそれ以上に進行しているため、消費電力は増加傾向にある。また、ＩＣが組み込まれた部品（以下電子部品）に放熱フィン一体型の薄型送風ファンを取り付けることで電子機器内の熱を対流熱伝達により逃がす方法（以下、特許文献1参照）があるが、携帯電子機器の軽薄短小化に伴い小型化するＩＣ上に設置することが困難であり有効な手段とはいえない。また、電子部品と電子機器を覆う筐体間に熱伝導シートを介在させて熱伝導により電子部品の熱を筐体に逃がす方法（以下、特許文献２参照）もあるが、熱移動した部分の筐体が局所的に温度上昇するため、電子機器が熱いと感じる温度になるのを抑制するという観点から、有効な手段とはいえない。また、マイクロカプセル型吸熱剤をアクリル樹脂等のバインダーでシート状にして電子部品に貼り付ける方法（以下、特許文献３参照）があるが、樹脂と粒子状の吸熱剤から構成されているために強度が低く、シートとして取り扱うためにはシートに厚さが必要で、特許文献３でも２ｍｍ厚さのシートが検討されており、軽薄短小化が進む携帯機器向けのシート材料として有効な手段とはいえない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願２０００−０８３０１２号公報
【特許文献２】特願２００４−００４５０７号公報
【特許文献３】特開２００１−３０８２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しょうとする課題は、上述の従来技術の問題点に照らして、携帯電子機器の軽薄短小化に対応した厚さでありながら、シートとして扱え、携帯電子機器内部の急激な発熱を生じる電子部品や、電子機器の筐体に貼り付けることで、急激な温度上昇を抑制し、携帯型電子機器が使用する人が熱い感じる温度に上昇するのを抑制できる吸熱シートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、厚さが４００μｍ以下のシートにおいて、シートとしての強度や取り扱い性を向上させるためのａ）基材と、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、ｃ）バインダーとを必須成分とする吸熱シートにおいて、該吸熱シートの吸熱形態をシート状としてその吸熱量が２０℃以上７０℃以下の温度範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上とし、かつ、その吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つの吸熱ピーク温度を３０℃以上６０℃未満にすることで、急激なＩＣの発熱を抑制でき、電子機器の温度上昇抑制効果が得られることを見出し、かかる知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
［１］ａ）基材、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質、及びｃ）バインダーを構成材料とする厚さ４００μｍ以下の吸熱シートであって、該吸熱シートの吸熱量が、２０℃以上７０℃以下の温度範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、かつ、吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つが３０℃以上６０℃未満であることを特徴とする前記吸熱シート。
【００１０】
［２］前記ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質の平均粒子径が０．１μｍ以上１０μｍ以下である、前記［１］に記載の吸熱シート。
【００１１】
［３］前記ａ）基材が、厚さ１０μｍ以上１００μｍ以下のガラスクロスである、前記［１］又は［２］に記載の吸熱シート。
【００１２】
［４］前記吸熱シートの片面に粘着剤層を付与した、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の吸熱シート。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る吸熱シートを携帯電子機器の急激な発熱を有する電子部品、電子部品等の発熱部品の影響で加熱される筐体に貼り付けることで、電子部品、又は筐体の温度上昇を抑制し、携帯電子機器の温度上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】熱試験評価用穴あきアルミ板１のサイズを表す図面である。
【図２】熱試験評価用アルミ板２を表す図面である。
【図３】熱試験評価用ケースを表す図面である。
【図４】熱試験評価用材料の配置を表す図面である。
【図５】シート強度測定用サンプルを表す図面である。
【図６】シートの貼り付け修正性測定用サンプルを表す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明について具体的に説明する。
本発明は、厚さが４００μｍ以下のシートでありながらシートとしての強度や取り扱い性を向上させるため、ａ）基材と、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとを必須成分とする吸熱シートである。該吸熱シートの吸熱形態をシート状としてその吸熱量が２０℃以上７０℃以下の温度範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上とし、かつ、その吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つの吸熱ピーク温度を３０℃以上６０℃未満にすることにより、携帯電子機器の急激な発熱を有する電子部品に又は電子部品等の発熱部品の影響で加熱される筐体に貼り付けた際に、電子部品又は筐体の温度上昇を抑制し、携帯電子機器の温度上昇を抑制することができる。
【００１６】
（吸熱形態）
本発明の実施形態の吸熱シートが呈する吸熱形態としては、シート状としてその吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、かつ、吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つのピーク温度が３０℃以上６０℃未満に存在する必要がある。本実施形態の吸熱シートとしての吸熱量とは、示差走査熱量計（エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製ＤＳＣ２１０、以下ＤＳＣ）を用いて、窒素雰囲気下、１０℃／分の昇温速度で、１０ｍｇに切り出したシートの吸熱挙動を測定し、２０℃以上７０℃以下の温度範囲内での単位重量あたりの吸熱量と、シートの重量から算出したシートの単位面積当たりの吸熱量（J／m２）を示す。吸熱ピーク温度とは、一つ以上現れる吸熱ピークの頂点温度を示す。電子部品の発熱を抑制するためには、２０℃以上７０℃以下の温度範囲での吸熱量は１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、１２，０００Ｊ／ｍ２以上の吸熱量が好ましく、２０，０００J／ｍ２以上の吸熱量がより好ましい。携帯電子機器は室温近辺の温度から使用されることが多く、また、人は７０℃以上の温度に１秒以上接触すると組織の破壊を起こすことから、本発明において、２０，００Ｊ／ｍ２以上の吸熱量の温度範囲は、２０℃以上７０℃以下であり、３０℃以上６５℃以下の温度範囲であれば好ましく、３５℃以上６５℃以下の温度範囲であればより好ましい。
【００１７】
また、携帯機器は着衣に携帯し、人の体温よりもやや低い温度に保たれる場合があるため、ＩＣの温度上昇時に確実な吸熱作用を呈するためには、吸熱が強く生じる吸熱ピーク温度は、吸熱ピーク温度の少なくとも一つが３０℃以上、携帯電子機器が７０℃になるのを防止するために吸熱ピーク温度が６５℃未満に存在する必要があり、３５℃以上６５℃未満であれば好ましい。
【００１８】
（基材）
本実施の形態に使用できる基材は、繊維状物質から構成されるシート状物である。繊維状物質を使用することで、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質（粒子）をｃ）バインダーで固着させたときに、複合材料化することで、４００μｍ以下の薄さでも高いシートの強度を維持し、その結果、電子機器、筐体への貼り付けが容易であり、外部応力により破損しにくくなる。加えて、貼り付け時の修正も可能となる。本実施の形態に使用できる基材は、素材、シート化方法が限定されるものではなく、例えば、ガラス繊維、有機合成繊維、金属繊維炭素繊維等の長繊維を製織したガラスクロス、有機合成繊維織物、金属繊維織物、炭素繊維織物や、ガラス繊維、有機合成繊維、セルロース繊維、金属繊維、炭素繊維等の短繊維を、バインダー等で結着する手法や、融着、絡み合わせ等の手法でシート化した、ガラス繊維不織布、有機合成繊維不織布、紙、金属繊維不織布、炭素繊維不織布等も使用できる。また、長繊維を引き揃えてバインダー等で結着したシート状一方向繊維シート状物も使用できる。特に基材として、電気絶縁性、不燃性、強度を有し、薄い基材化が可能なガラス長繊維によるガラスクロスを使用することは、シートに電気絶縁性、不燃性を付与し、薄くても強度を維持できるため好ましい。
【００１９】
また、ガラスクロスの厚さは、シート化した際のガラスクロスの補強効果を得るために１０μｍ以上が好ましく、シート重量軽減と吸熱性物質とバインダー固着量をなるべく多くするために１００μｍ以下が好ましく、１０μｍ以上６０μｍ以下がより好ましい。また、ガラスクロスに使用するガラス素材は、Ｅガラス、Ｃガラス、Ｄガラス、Ｓガラス等のいずれのガラスクロスでもよい。また、ガラスクロスとしては、織り密度は５〜２００本／２５ｍｍ、好ましくは１０〜１５０本／２５ｍｍであり、質量は５〜１００ｇ／ｍ２、好ましくは８〜３００ｇ／ｍ２であり、織り方は平織り、朱子織り、綾織り、ななこ織り等が使用できる。また、双方又は一方がテクスチャード加工を施されたガラス糸で製織されたガラスクロスであってもよい。また、製織に必要な集束剤が付着している段階のガラスクロスや集束剤を除去した段階のガラスクロス、又は公知の表面処理法でシランカップリング剤などが既に処理されている段階のガラスクロスのいずれでもよい。また、柱状流、高周波振動法による水流で開繊、扁平化等の物理加工を施したガラスクロスであってもよい。
【００２０】
（マイクロカプセル型吸熱性物質）
本実施形態に使用できるｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質に必要な吸熱形態はシート厚さ、使用基材、バインダーとの配合比に従って変動するため、限定できるものではないが、本実施の形態のシート状態の吸熱範囲である２０℃以上７０℃以下の範囲で吸熱を起こすものが好ましく、吸熱量としては２０℃以上７０℃以下の範囲で１００Ｊ／ｇ以上の吸熱量を有する吸熱性物質を使用することが好ましく、１５０Ｊ／ｇ以上の吸熱量を有するものがより好ましい。固着させるマイクロカプセル型吸熱性物質の量を変化させることにより、本実施形態のシートの吸熱量を制御することができる。例えば、１００Ｊ／ｇの吸熱量をもつ物質を使用する場合、シートの吸熱量を１０，０００Ｊ／ｍ２以上にするためには、シート１ｍ２あたり、１０，０００／１００＝１００ｇ以上の吸熱性物質を固着させればよい。また、本実施の形態のシートの吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つの吸熱ピーク温度が３０℃以上６５℃未満とするために、マイクロカプセル型吸熱性物質は、吸熱ピーク温度が３０℃以上６５℃未満に存在するマイクロカプセル型吸熱性物質であることが好ましい。
【００２１】
本発明に係る吸熱シートに使用できるマイクロカプセル型吸熱性物質とは、内包される吸熱性物質とそれを覆う外殻で構成されている粒子状の吸熱性物質である。吸熱性物質は融解、気化等の相変化により吸熱するため、マイクロカプセル型で外殻に覆われていないと相変化を生じた際にシート表面への滲み出しや、ｃ）バインダーと混合することにより吸熱作用の低下を生じるため、本発明にはマイクロカプセル型の吸熱性物質である必要がある。内包される吸熱性物質としては、融解による吸熱作用を示す物質や、気化する物質や気化する物質をゲル状物質や多孔質の物質に封入した物質などが使用可能である。内包される吸熱物質において融解による吸熱作用を示す物質としては、ｎ−ヘプタデカン、ｎ−オクタデカン、ｎ−ノナデカン、ｎ−イコサン、セチルアルコール等の有機物や、酢酸ナトリウム３水和物、亜硝酸リチウム３水和物、硫酸ナトリウム１０水和物などの無機物が例示できる。カプセル化する外殻として熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が使用可能であり、熱硬化性樹脂としてメラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、熱可塑性樹脂としてアクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂などが例示できる。また、マイクロカプセル型吸熱性物質は二種類以上を組み合わせて使用することも可能である。
【００２２】
マイクロカプセル型吸熱性物質の粒子径は、特に限定されるものではないが、粒子をバインダーに混合した際の粘度上昇を防止するため、平均粒子径は、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．５μｍ以上がより好ましく、シートに表面平滑性を付与する観点から、平均粒子径は１０μｍ以下が好ましく、５μｍ以下がより好ましい。
【００２３】
（バインダー）
本実施形態に使用できるバインダーは、ａ）基材にｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質を固着できるのであればいずれでもよい。十分な固着力を得るためには、バインダーに熱可塑性樹脂を使用する場合、その融点は４０℃以上であることが好ましく、より好ましくは５０℃以上であり、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を部分的に架橋する樹脂、光硬化樹脂でもよく、熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂（共重合ナイロン樹脂）、シリコーン、塩化ビニル樹脂等が例示され、熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂が例示され、熱可塑性樹脂を部分的に架橋する樹脂としては、メトキシメチル化ポリアミド樹脂、架橋性シリコーン樹脂、等が例示され、光硬化樹脂としては紫外線硬化型アクリル樹脂等が例示され、これら二種類以上を組み合わせて使用することも可能である。
【００２４】
また、本発明に係る吸熱シートに難燃性を付与するため、難燃性を付与する有機化合物を、バインダーに配合することも可能である。難燃性を付与する有機化合物としては、臭素含有機化合物、塩素含有有機化合物、燐含有有機化合物等が例示され、燐含有有機化合物としては、縮合燐酸エステル系化合物、フェノキシシクロホスファゼンとその誘導体等が例示される。
【００２５】
（その他の構成材料）
本実施形態の吸熱シートでは、ａ）基材、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質、ｃ）バインダー以外に、シートの熱伝導向上や、強度向上を目的として、厚さ４００μｍ以下のシート形態の状態で吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つのピーク温度が３０℃以上６５℃未満のシートが維持できる範囲で、無機粒子を配合することも可能である。無機粒子としては、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ジルコニウム等の金属酸化物や、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、窒化ホウ素、窒化珪素、窒化アルミニウム等の金属窒化物や、それらの組み合わせが例示できる。また、意匠を向上させるために、本実施の形態のシート表面を樹脂や樹脂と無機粒子の混合物で片面又は両面コーティングすることも可能であり、バインダー成分に着色顔料、染料を配合して着色することも可能である。
【００２６】
電位部品や電子機器の筐体（以下、「被貼り付け物」ともいう。）に本発明に係る吸熱シートを貼り付けるために、該吸熱シートの片面に粘着剤層を形成させてもよい。粘着剤層の厚さは、吸熱シート、及び被貼り付け物の表面凹凸の観点から、1μｍ以上であり、一方、吸熱作用を有効に外装缶に伝えるため、１００μｍ以下であることが好ましい。また、粘着剤層の厚さと、本実施形態の吸熱シートの厚さとの合計が４００μｍ以下であることが好ましい。粘着剤の樹脂は特に限定されるものではなく、アクリル系、ポリエステル系、シリコーン系樹脂等の粘着剤が例示され、熱伝導を促進する目的で無機粒子などを配合した粘着剤であってもよい。また、粘着剤層を形成させた本発明に係る吸熱シートをロール製品化する際に、粘着剤層と粘着剤層が形成されていない表面との粘着を防ぐために、キャリアフィルムを粘着剤層に貼り付けることも可能である。キャリアフィルムは本実施の形態のシートを被貼り付け物に貼り付ける際に剥がして使用するために、厚さ、素材等は限定されるものではなく、ポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム、紙、及びこれらに離型処理したフィルムなどが例示される。
【００２７】
（シートの厚さ）
本実施形態の吸熱シートの厚さは、軽薄短小化される電子機器の温度上昇に用いられる観点から４００μｍ以下の厚さである。また、本実施形態の吸熱シートは発熱するＩＣ等に貼り付けて使用でき、ＩＣの発熱時に発熱時に本吸熱シートも加熱されることにより吸熱作用を発現する機構であるために、吸熱シートが４００μｍよりも厚いと熱抵抗が大きくなり、ＩＣの発熱による本シートの加熱が不十分で吸熱作用が効果的に発現しないことから、本実施形態の吸熱シートの厚さは電池に貼り付ける状態で４００μｍ以下の厚さである必要があり、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは２００μｍ以下である。本発明に係る吸熱シート厚さの下限は、シート形態の状態で吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つのピーク温度が３０℃以上６５℃未満のシートが維持できる範囲であれば限定されるものではないが、基材の厚さ、シート強度の観点から、事実上３０μｍ以上である。
【００２８】
（各成分の構成比）
本発明に係る吸熱シートにおけるａ）基材、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質、ｃ）バインダーの構成比は、特に限定されるものではないが、ａ）基材は、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質をｃ）バインダーで固着させたときに、複合材料化することで、シートの強度、及び取り扱い性が向上させるためのものであるため、吸熱シート中の基材の体積分率は５％以上であることが好ましく、吸熱シート中にｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質を多く存在させるほうが吸熱量を大きくできる観点から、吸熱シート中の基材の重量分率は５０％以下であることが好ましく、１０％以上４０％以下であることがより好ましい。ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質とｃ）バインダーの構成比は、ｃ）バインダーによる固着力の観点から、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質とｃ）バインダーの和に対しｃ）バインダーの重量分率が５％以上であることが好ましく、吸熱シート中にｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質を多く存在させるほうが吸熱量を大きくできる観点から、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質とｃ）バインダーの和に対しｃ）バインダーの重量分率が９０％以下であることが好ましく、１０％以上８０％以下がより好ましい。
【００２９】
（シートの製造方法）
本実施形態の吸熱シートを生産する方法としては、特に限定されるものではないが、ア）ａ）基材に、溶媒にｃ）バインダーが溶解及び／又は分散され、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質を分散させた混合液を、含浸させた後、加熱乾燥で溶媒を乾燥除去して本実施形態の吸熱シートを得る液含浸法、イ）ｃ）バインダーとｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質を溶媒により溶解及び／又は分散させた混合液をキャリアフィルム上に塗布・乾燥して得たフィルムを形成した後、基材をフィルムで挟み込んで熱圧着により、基材と複合化するフィルム熱圧着法、ウ）熱溶融させたｃ）バインダーに、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質を分散させた熱溶融混合物を基材に塗布する熱溶融塗工法等が例示される。ａ）基材内部にｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質とｃ）バインダーが含浸されやすい点で、上記ア）液含浸法が好ましい。
【００３０】
ア）液含浸法は、有機溶剤、及び又は水（以下溶媒）にｃ）バインダーを溶解、及び／又は分散させたバインダー液に、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質を分散させて、バインダーと吸熱性物質の溶解、及び／又は分散液（以下混合液）を、ａ）基材に含浸、塗工した後、加熱により混合液中の溶媒を乾燥する方法などが可能である。バインダー液や混合液を作製する際に、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質やｃ）バインダーを分散させるために界面活性剤等を配合してもよい。有機溶剤は、特に限定されるものではなく、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族溶剤、２−メトキシエタノ−ル、プロピレングリコールモノメチルエ−テル等のエ−テル系溶剤、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の含窒素系溶剤が例示され、二種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３１】
混合液中の溶媒の含有量は特に限定されるものではないが、基材への混合液の含浸を考慮して、２５質量％以上７５質量％未満が好ましい。基材に混合液を含浸、塗工する方法としてはいかなる方法も適用可能であり、混合液をバスに溜め、基材を通過させた後、スリットで基材に混合液を所定量含浸、塗工されるようにスリット、又はマングルで余剰混合液を掻き落とす方法、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等で基材に直接所定量の混合液を含浸、塗工する方法、等が可能である。また、基材に混合液を含浸、塗工した後、溶媒を加熱乾燥させる方法としては、熱風、電磁波、等公知の方法が可能である。加熱乾燥時の温度、時間は、特に限定されるものではないが、使用した溶媒の沸点以上の温度でその加熱時間は２０秒以上２０分未満、より好ましくは３０秒以上１５分未満であることが好ましい。
【００３２】
また、本実施形態の吸熱シートに粘着剤層を形成させる方法としては、粘着剤が１液性又は２液硬化性で溶媒に溶解された粘着剤溶液を使用する形態の場合、粘着剤溶液を、本発明に係る吸熱シートに直接塗布して溶媒を乾燥、又は乾燥硬化する直接溶液塗布法や、粘着剤溶液を易離型性キャリアフィルム上に塗布して溶媒を乾燥又は乾燥硬化させた粘着剤付きキャリアフィルムを、本実施形態の吸熱シートに張り合わせ粘着剤を本実施形態の吸熱シートに転写する転写方法などが例示される。また、粘着剤が２液硬化性で溶媒を含まない場合は、粘着剤を、本実施形態の吸熱シートに直接塗布して養生又は加熱硬化する直接溶液塗布法や、粘着剤を易離型性キャリアフィルム上に塗布して養生又は加熱硬化させた粘着剤付きキャリアフィルムを、本実施形態の吸熱シートに張り合わせ粘着剤を本実施形態の吸熱シートに転写する転写方法などが例示される。
【００３３】
（電子部品、電子機器筐体への貼り付け）
本実施形態の吸熱シートを電子部品や電子機器筐体に貼り付ける方法としては、Ａ）粘着剤層を形成した本実施形態の吸熱シートを粘着剤で貼り付ける方法、Ｂ）本実施形態の吸熱シートを接着剤や粘着剤で貼り付ける方法、Ｃ）被貼り付け物に本実施形態の吸熱シートを接触させ、加熱によりバインダー成分を溶融又は軟化させることで貼り付ける方法等が例示される。
【実施例】
【００３４】
以下の実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
［実施例１〜１４、及び比較例１〜６］
〈基材〉
以下の表１に示す基材を使用した。
【表１】
【００３５】
〈吸熱性物質〉
以下の表２に示すマイクロカプセル型吸熱性物質を使用した。
【表２】
【００３６】
〈バインダー〉
以下の表３に示すバインダーを使用した。
【表３】
【００３７】
〈混合溶液〉
水又はメタノールに、バインダーを加えて分散又は溶解し、マイクロカプセル型吸熱性物質を加えて分散する方法で、以下の表４に示す組成の混合溶液を作製した。
【表４】
【００３８】
〈吸熱シート作製〉
以下の表５、表６、表７に記載の基材と混合溶液の組み合わせで基材に混合溶液を塗布し、同じく表５、表６、表７に示すシート重量になるようにスリットバーで余剰の混合溶液を掻き落とした後、前記表４に示した乾燥条件で乾燥し、本発明に係る吸熱シートを実施例１〜１４として、そして比較例１〜６のシートを得た。その他の成分として記載の酸化アルミニウムは平均粒子径が３．５μｍの球形酸化アルミニウム（株式会社マイクロン製、品番ＡＸ３−１５）を使用し後、シートを２３℃相対湿度６５％の条件で４８時間養生した。
【００３９】
【表５】
【００４０】
【表６】
【００４１】
【表７】
【００４２】
〈粘着剤層形成〉
片面離型処理ＰＥＴフィルム（ルミラーＳ１０＃５０、東レ株式会社製、厚さ５０μｍ）の離型面に、粘着剤主剤（東洋インキ製造株式会社製オリバインＢＰＳ１１０９）１００重量部に対し、粘着剤硬化剤（東洋インキ製造株式会社製ＢＨＳ８５１５）３．６重量部を混合した粘着剤溶液を、乾燥後の粘着剤厚さが２５μｍになるように塗布し、１００℃のオーブンで３分間乾燥する方法で粘着剤付きＰＥＴフィルムを作製し、このフィルムの粘着剤が付いた面と本発明に係る吸熱シートを張り合わせ、粘着剤層付き吸熱シートを得た。
【００４３】
［比較例７］
〈基材なしシートの作製〉
片面離型処理ＰＥＴフィルム（ルミラーＳ１０＃５０、東レ株式会社製、厚さ５０μｍ）の離型面に、表７に記載した混合溶液を同じく表７に記載したシート重量になるように塗布し、前記表４に記載した乾燥条件で乾燥し、ＰＥＴフィルム上に基材のないシートを比較例７として作製した。
【００４４】
〈粘着剤層形成〉
片面離型処理ＰＥＴフィルム（ルミラーＳ１０＃５０、東レ株式会社製、厚さ５０μｍ）の離型面に、粘着剤主剤（東洋インキ製造株式会社製オリバインＢＰＳ１１０９）１００重量部に対し、粘着剤硬化剤（東洋インキ製造株式会社製ＢＨＳ８５１５）３．６重量部を混合した粘着剤溶液を、乾燥後の粘着剤厚さが２５μｍになるように塗布し、１００℃のオーブンで３分間乾燥する方法で粘着剤付きＰＥＴフィルムを作製し、このフィルムの粘着剤が付いた面とＰＥＴフィルム上に作製した基材のないシートのシート側を張り合わせ、シートについていたＰＥＴフィルムを剥がして、ＰＥＴ上に粘着剤層付きの基材がないシートを作製した。
【００４５】
[シート吸熱量、吸熱ピーク温度測定]
実施例１〜１４、及び比較例３〜７の粘着剤層を形成する前のシート、及び比較例１、２のＰＥＴフィルムを剥がした状態のシートを、示差走査熱量計（エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製ＤＳＣ２１０、以下ＤＳＣ）を用いて、窒素雰囲気下、１０℃／分の昇温速度で、１０ｍｇに切り出したシートの吸熱挙動を測定した。比較例６以外のシートに関しては２０℃から２００℃の温度範囲で測定し、比較例６に関しては２００℃以上に大きな吸熱が予測されることから２０℃から４５０℃の温度範囲で測定し、単位重量あたりの吸熱量と、シートの重量から算出したシートの単位面積当たりの吸熱量（J／m）をシート吸熱量とした。また、本発明の吸熱量の温度範囲である４０℃以上１６０℃以下のシート吸熱量を算出した。また、この測定において現れた吸熱ピークの頂点温度を吸熱ピーク温度とした。
【００４６】
[シートの重量]
実施例１〜１４、及び比較例３〜７の粘着剤層を形成する前のシート、及び比較例１、２のＰＥＴフィルムを剥がした状態のシートを、１０ｃｍ角に切断してその重量（ｇ）を測定し、重量測定値に１００を掛けた数値をシート重量とした。
[シートの厚さ]
粘着剤層付きのシートの厚さを、マイクロメーターを用いてＰＥＴフィルムごと測定し、ＰＥＴフィルムの厚さ５０μｍを引いた数値をシートの厚さとした。
【００４７】
[熱試験：発熱抑止効果の評価］
〈熱試験評価サンプル〉
図１に示す寸法の直径2mmの穴あきアルミニウム板の上面に実施例１〜１４の本発明に係る吸熱のシート、及び比較例１〜７のシートを、粘着剤層側のＰＥＴフィルムを剥がして貼り付けた（アルミ板１）。
図４に示すように、アルミ板１、図2に示すアルミニウム板（アルミ板２）、外形寸法５０ｍｍ角正方形のポリイミド面状ヒーター（厚さ：０．１ｍｍ）、外形寸法５０ｍｍ角正方形の熱伝導シート（厚さ：０．５ｍｍ、熱伝導率：１W／ｍＫ）、外形寸法７０ｍｍ角正方形のシリコンフォーム（厚さ：１．２ｍｍ、熱伝導率：０．０３Ｗ／ｍＫ）と、外形寸法７４ｍｍ角正方形の底板（アクリル樹脂製、厚さ：２ｍｍ）を重ね、図３に示すアクリル樹脂製のケース（ケース）を上から被せ、アルミ板１穴にＴ型熱電対を差し込んで内部温度が計測できるようにし、ケースの穴から熱電対端子線、及び面状ヒーター線を外部に出した。また、ケースの上面にも、Ｔ型熱電対をカプトンテープで貼り付けた。
【００４８】
〈熱試験評価〉
面状ヒーターを３．２Wで１０分間発熱させ、アルミ板１に差し込んだＴ型熱電対の温度計測値と、ケース上面のＴ型熱電対の温度計測値を記録した。
【００４９】
[シート強度の測定]
〈シート強度測定用サンプル〉
実施例１〜１４、及び比較例３〜７の粘着剤層を形成する前のシート、及び比較例１、２のＰＥＴフィルムを剥がした状態のシートを、図５に示すように長さ２００ｍｍ、幅２５ｍｍ幅にカッターナイフを用いて切断してシート強度測定用サンプルとした。
【００５０】
〈シート強度測定〉
万能試験機（島津製作所株式会社製オートグラフＡＧ−５０００D）を使用し、５ｋＮのロードセルにより、図５に示す部分を冶具で固定して、毎秒１０ｍｍの速度で引っ張った際の最大荷重値をシート強度とした。
【００５１】
[シートの耐熱性]
５ｃｍ角に切断した粘着剤層付きの実施例１〜１４の本発明に係る吸熱シート、及び比較例１〜７のシートを、粘着剤層側のＰＥＴフィルムを剥がして、１０ｃｍのアルミホイルの中央に貼り付け、シート面にも１０ｃｍ角のアルミホイル配置した状態で、熱板温度が６０℃のプレス機を用いて、圧力０．１ＭＰａで５分加熱加圧後、アルミホイル挟まれたシートを取り出し、シート側のアルミホイルを除去した際に、シート側のアルミホイルを目視観察し、アルミホイルにシート成分が付着していなかったものを良好とし、アルミホイル側にシートの成分が付着したものを可とし、シートがシート側のアルミホイルに付着してシートが破断してしまったものを不良とした。
【００５２】
[シートの貼り付け修正性]
図６に示すサイズに切断した粘着剤層付きの実施例１〜１４の本発明に係る吸熱シート、及び比較例１〜７のシートを、粘着剤層側のＰＥＴフィルムを剥がして、アルミテープ（日東電工株式会社製ＡＴ−５０）を貼り付けたガラス板に、図６に示す１ｃｍ長さ分だけ貼り付けた後、９０度の角度で引き剥がし、剥がすことができたものを良好とし、シートが破断したものを不良とした。
【００５３】
［比較例８］
熱試験評価サンプルにおいて、アルミ板１に何も貼り付けずに熱試験評価を行った。
【００５４】
［比較例９］
熱試験評価サンプルにおいて、アルミ板にシートを貼り付けず、変わりに外形寸法５０ｍｍ角正方形、厚さ３．１ｍｍの熱伝導シート（熱伝導率：２Ｗ／ｍＫ）をアルミ板１とケースの間に挟みこんだ。
【００５５】
以下、表５と表６に記載した実施例１〜１４について説明する。
実施例１〜１４は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材と、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとを必須成分とする吸熱シートであって、該吸熱シートの吸熱形態をシート状としてその吸熱量が２０℃以上７０℃以下の温度範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、その吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つの吸熱ピーク温度が３０℃以上６０℃未満の前記吸熱シートである。
【００５６】
実施例１、２、３は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ２５μｍ、４５μｍのガラスクロスと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が３９℃のシートである。
【００５７】
実施例４、５、６は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ２５μｍ、４５μｍのガラスクロスを使用し、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が５１℃のシートである。
【００５８】
実施例７、８、９は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ２５μｍ、４５μｍのガラスクロスと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が５８℃のシートである。
【００５９】
実施例１０は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ１８０μｍのガラスクロスと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が５１℃のシートである。
【００６０】
実施例１１は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ３８μｍの不織布と、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が５１℃のシートである。
【００６１】
実施例１２は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ４５μｍのガラスクロスと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が３１℃のシートである。
【００６２】
実施例１３は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ４５μｍのガラスクロスと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が３１℃と３９℃のシートである。
【００６３】
実施例１４は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ４５μｍのガラスクロスと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーと酸化アルミニウムとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が５１℃のシートである。
【００６４】
比較例１は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ４５μｍのガラスクロスをと、マイクロカプセル型でない吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が５１℃のシートである。
【００６５】
比較例２は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ４５μｍのガラスクロスをと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が７５℃のシートである。
【００６６】
比較例３は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ４５μｍのガラスクロスと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が２５℃のシートである。
【００６７】
比較例４は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ４５μｍのガラスクロスと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２未満であり、吸熱ピーク温度が３９℃のシートである。
【００６８】
比較例５は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ４５μｍのガラスクロスと、ｃ）バインダーから構成され、吸熱性物質を含まないシートである。
【００６９】
比較例６は、厚さが５００μｍで、ａ）基材として厚さ１８０μｍのガラスクロスと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が５１℃のシートである。
【００７０】
比較例７は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材がなく、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が５１℃のシートである。
【００７１】
比較例８は、シート貼り付けがない状態である。
【００７２】
比較例９は、シートの変わりに熱伝導シートにより、ケースに熱を逃がしている状態である。
【００７３】
表５及び表６から分かるように、実施例１〜１４に示す、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材と、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとを必須成分とする吸熱シートにおいて、該吸熱シートの吸熱形態をシート状としてその吸熱量が２０℃以上７０℃以下の温度範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、その吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つの吸熱ピーク温度が３０℃以上６０℃未満である吸熱シートを貼り付けることにより、発熱部を想定したアルミ板１の温度上昇が７０℃を超えることはなく、また筐体を想定したケース上面温度が４０℃を超えることがなかったことが確認された。
【００７４】
これに反し、表７から分かるように、比較例１のｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質でない吸熱物質により構成されたシートは、温度上昇を抑制できるが、シートの耐熱性が不十分であることが確認された。比較例２の吸熱ピーク温度が６０℃以上シート、比較例３の吸熱ピーク温度が３０℃未満のシート、比較例４の吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２未満のシート、比較例５の吸熱性物質を含まないシートは、温度上昇抑制が不十分であることが確認された。比較例６の厚さが４００μｍよりも厚いシートは、温度上昇抑制が不十分であることが確認された。比較例７の基材がないシートは、温度上昇を抑制できるが、シートの強度が不十分で、貼り付け修正ができないことが確認された。比較例８のシートを貼り付けていないシートは、温度上昇抑制が不十分であることが確認された。比較例９の熱伝導シートを使用した場合は、発熱部の温度上昇を大きく抑制できるが、ケース温度が上昇するため、携帯電子機器の熱対策として満足できないことが確認された。
【００７５】
以上の結果から、吸熱シートを、実施例１〜１４に示した構成、吸熱挙動、厚さにすることによって、本発明に係る吸熱シートの奏する効果を確実に発揮できたことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明に係る吸熱シートは、携帯電子機器内部の発熱する電子部品に貼り付けることにより、電子部品と筐体の温度上昇を抑制することにより、電子部品の温度上昇による誤作動の防止や、筐体の温度上昇による使用時の不快感や低温火傷の低減に効果があり、強度に優れるため電子部品への貼り付けが容易で、電子機器の温度変化によるシート変化も少ないことから、携帯電子機器の温度上昇抑制のためのシートとして好適である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に使用される部品の熱対策のために使用される吸熱シートに関するものであり、特に、携帯型の電子機器の接触体感温度低減用の吸熱シートに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、デジタルビデオカメラ、デジタルスチールカメラ、ノート型パソコン等の携帯電子機器は軽薄短小化と、高性能、多機能化が進んでいる。これは、半導体集積回路（以下ＩＣ）の高集積化と高速化の推進、プリント配線基板（以下ＰＷＢ）の実装密度の向上により実現されている。しかしながら、ＩＣの高集積化、高速化は消費電力密度の増大をもたらし、ＩＣの発生熱量が増加してしまう。この発熱量が大きいＩＣがプリント配線基板上に高密度で実装されることで単位面積当たりの発熱量が増加し、更に電子機器の小型化、薄型化による空間の減少、熱容量の低下により、電子機器の温度が上昇する。この電子機器の温度上昇は様々な不具合をもたらす。
【０００３】
上記不具合の一つは、ＩＣの機能的障害である。ＩＣは熱に極めて敏感であり、単純な抵抗器でさえ、温度が２０℃上昇することで、抵抗値は１％程度の変化を起こすといわれている。ＩＣは機能、種類により、使用可能な上限温度は様々であるが、ネットワーク型抵抗器の多くは７０℃以上の温度で、電力負荷軽減を行う必要があり、７０℃以下の温度で使用できるような熱対策が望まれている。
【０００４】
また、携帯型電子機器では温度上昇による人に対する障害も重要である。携帯電子機器は使用する人が手に持って使用する等、使用する人の皮膚に直接接触した状態で使用する場合が多く、快適に使用するために使用する人が熱いと感じる温度に電子機器がなるのを抑制する必要がある。また、膝に置いての使用や、着衣のポケットに入れて携帯する場合もあり、接触で低温火傷を起こすような温度まで電子機器が温度上昇するのを避ける必要がある。人が熱いと感じる温度は個人差があるが、低温火傷は４２℃〜４５℃以上の温度で発生するといわれており、７０℃の場合は１秒間の接触で組織の破壊が始まるといわれている。また、火傷に至らなくても、携帯型電子機器の温度上昇は使用する人に、不快感と違和感を与える。特に、携帯電子機器は常に高温に発熱しているわけではなく、使用中の高速演算時にＩＣの温度上昇が急激に発生するため、急激な温度上昇に対応した、温度上昇対策が必要である。
【０００５】
ＩＣについては低消費電力化が積極的に進められているものの、高集積化、高速化がそれ以上に進行しているため、消費電力は増加傾向にある。また、ＩＣが組み込まれた部品（以下電子部品）に放熱フィン一体型の薄型送風ファンを取り付けることで電子機器内の熱を対流熱伝達により逃がす方法（以下、特許文献1参照）があるが、携帯電子機器の軽薄短小化に伴い小型化するＩＣ上に設置することが困難であり有効な手段とはいえない。また、電子部品と電子機器を覆う筐体間に熱伝導シートを介在させて熱伝導により電子部品の熱を筐体に逃がす方法（以下、特許文献２参照）もあるが、熱移動した部分の筐体が局所的に温度上昇するため、電子機器が熱いと感じる温度になるのを抑制するという観点から、有効な手段とはいえない。また、マイクロカプセル型吸熱剤をアクリル樹脂等のバインダーでシート状にして電子部品に貼り付ける方法（以下、特許文献３参照）があるが、樹脂と粒子状の吸熱剤から構成されているために強度が低く、シートとして取り扱うためにはシートに厚さが必要で、特許文献３でも２ｍｍ厚さのシートが検討されており、軽薄短小化が進む携帯機器向けのシート材料として有効な手段とはいえない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特願２０００−０８３０１２号公報
【特許文献２】特願２００４−００４５０７号公報
【特許文献３】特開２００１−３０８２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明が解決しょうとする課題は、上述の従来技術の問題点に照らして、携帯電子機器の軽薄短小化に対応した厚さでありながら、シートとして扱え、携帯電子機器内部の急激な発熱を生じる電子部品や、電子機器の筐体に貼り付けることで、急激な温度上昇を抑制し、携帯型電子機器が使用する人が熱い感じる温度に上昇するのを抑制できる吸熱シートを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、厚さが４００μｍ以下のシートにおいて、シートとしての強度や取り扱い性を向上させるためのａ）基材と、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、ｃ）バインダーとを必須成分とする吸熱シートにおいて、該吸熱シートの吸熱形態をシート状としてその吸熱量が２０℃以上７０℃以下の温度範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上とし、かつ、その吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つの吸熱ピーク温度を３０℃以上６０℃未満にすることで、急激なＩＣの発熱を抑制でき、電子機器の温度上昇抑制効果が得られることを見出し、かかる知見に基づいて本発明を完成するに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、以下のとおりである。
［１］ａ）基材、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質、及びｃ）バインダーを構成材料とする厚さ４００μｍ以下の吸熱シートであって、該吸熱シートの吸熱量が、２０℃以上７０℃以下の温度範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、かつ、吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つが３０℃以上６０℃未満であることを特徴とする前記吸熱シート。
【００１０】
［２］前記ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質の平均粒子径が０．１μｍ以上１０μｍ以下である、前記［１］に記載の吸熱シート。
【００１１】
［３］前記ａ）基材が、厚さ１０μｍ以上１００μｍ以下のガラスクロスである、前記［１］又は［２］に記載の吸熱シート。
【００１２】
［４］前記吸熱シートの片面に粘着剤層を付与した、前記［１］〜［３］のいずれかに記載の吸熱シート。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る吸熱シートを携帯電子機器の急激な発熱を有する電子部品、電子部品等の発熱部品の影響で加熱される筐体に貼り付けることで、電子部品、又は筐体の温度上昇を抑制し、携帯電子機器の温度上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】熱試験評価用穴あきアルミ板１のサイズを表す図面である。
【図２】熱試験評価用アルミ板２を表す図面である。
【図３】熱試験評価用ケースを表す図面である。
【図４】熱試験評価用材料の配置を表す図面である。
【図５】シート強度測定用サンプルを表す図面である。
【図６】シートの貼り付け修正性測定用サンプルを表す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下本発明について具体的に説明する。
本発明は、厚さが４００μｍ以下のシートでありながらシートとしての強度や取り扱い性を向上させるため、ａ）基材と、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとを必須成分とする吸熱シートである。該吸熱シートの吸熱形態をシート状としてその吸熱量が２０℃以上７０℃以下の温度範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上とし、かつ、その吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つの吸熱ピーク温度を３０℃以上６０℃未満にすることにより、携帯電子機器の急激な発熱を有する電子部品に又は電子部品等の発熱部品の影響で加熱される筐体に貼り付けた際に、電子部品又は筐体の温度上昇を抑制し、携帯電子機器の温度上昇を抑制することができる。
【００１６】
（吸熱形態）
本発明の実施形態の吸熱シートが呈する吸熱形態としては、シート状としてその吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、かつ、吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つのピーク温度が３０℃以上６０℃未満に存在する必要がある。本実施形態の吸熱シートとしての吸熱量とは、示差走査熱量計（エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製ＤＳＣ２１０、以下ＤＳＣ）を用いて、窒素雰囲気下、１０℃／分の昇温速度で、１０ｍｇに切り出したシートの吸熱挙動を測定し、２０℃以上７０℃以下の温度範囲内での単位重量あたりの吸熱量と、シートの重量から算出したシートの単位面積当たりの吸熱量（J／m２）を示す。吸熱ピーク温度とは、一つ以上現れる吸熱ピークの頂点温度を示す。電子部品の発熱を抑制するためには、２０℃以上７０℃以下の温度範囲での吸熱量は１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、１２，０００Ｊ／ｍ２以上の吸熱量が好ましく、２０，０００J／ｍ２以上の吸熱量がより好ましい。携帯電子機器は室温近辺の温度から使用されることが多く、また、人は７０℃以上の温度に１秒以上接触すると組織の破壊を起こすことから、本発明において、２０，００Ｊ／ｍ２以上の吸熱量の温度範囲は、２０℃以上７０℃以下であり、３０℃以上６５℃以下の温度範囲であれば好ましく、３５℃以上６５℃以下の温度範囲であればより好ましい。
【００１７】
また、携帯機器は着衣に携帯し、人の体温よりもやや低い温度に保たれる場合があるため、ＩＣの温度上昇時に確実な吸熱作用を呈するためには、吸熱が強く生じる吸熱ピーク温度は、吸熱ピーク温度の少なくとも一つが３０℃以上、携帯電子機器が７０℃になるのを防止するために吸熱ピーク温度が６５℃未満に存在する必要があり、３５℃以上６５℃未満であれば好ましい。
【００１８】
（基材）
本実施の形態に使用できる基材は、繊維状物質から構成されるシート状物である。繊維状物質を使用することで、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質（粒子）をｃ）バインダーで固着させたときに、複合材料化することで、４００μｍ以下の薄さでも高いシートの強度を維持し、その結果、電子機器、筐体への貼り付けが容易であり、外部応力により破損しにくくなる。加えて、貼り付け時の修正も可能となる。本実施の形態に使用できる基材は、素材、シート化方法が限定されるものではなく、例えば、ガラス繊維、有機合成繊維、金属繊維炭素繊維等の長繊維を製織したガラスクロス、有機合成繊維織物、金属繊維織物、炭素繊維織物や、ガラス繊維、有機合成繊維、セルロース繊維、金属繊維、炭素繊維等の短繊維を、バインダー等で結着する手法や、融着、絡み合わせ等の手法でシート化した、ガラス繊維不織布、有機合成繊維不織布、紙、金属繊維不織布、炭素繊維不織布等も使用できる。また、長繊維を引き揃えてバインダー等で結着したシート状一方向繊維シート状物も使用できる。特に基材として、電気絶縁性、不燃性、強度を有し、薄い基材化が可能なガラス長繊維によるガラスクロスを使用することは、シートに電気絶縁性、不燃性を付与し、薄くても強度を維持できるため好ましい。
【００１９】
また、ガラスクロスの厚さは、シート化した際のガラスクロスの補強効果を得るために１０μｍ以上が好ましく、シート重量軽減と吸熱性物質とバインダー固着量をなるべく多くするために１００μｍ以下が好ましく、１０μｍ以上６０μｍ以下がより好ましい。また、ガラスクロスに使用するガラス素材は、Ｅガラス、Ｃガラス、Ｄガラス、Ｓガラス等のいずれのガラスクロスでもよい。また、ガラスクロスとしては、織り密度は５〜２００本／２５ｍｍ、好ましくは１０〜１５０本／２５ｍｍであり、質量は５〜１００ｇ／ｍ２、好ましくは８〜３００ｇ／ｍ２であり、織り方は平織り、朱子織り、綾織り、ななこ織り等が使用できる。また、双方又は一方がテクスチャード加工を施されたガラス糸で製織されたガラスクロスであってもよい。また、製織に必要な集束剤が付着している段階のガラスクロスや集束剤を除去した段階のガラスクロス、又は公知の表面処理法でシランカップリング剤などが既に処理されている段階のガラスクロスのいずれでもよい。また、柱状流、高周波振動法による水流で開繊、扁平化等の物理加工を施したガラスクロスであってもよい。
【００２０】
（マイクロカプセル型吸熱性物質）
本実施形態に使用できるｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質に必要な吸熱形態はシート厚さ、使用基材、バインダーとの配合比に従って変動するため、限定できるものではないが、本実施の形態のシート状態の吸熱範囲である２０℃以上７０℃以下の範囲で吸熱を起こすものが好ましく、吸熱量としては２０℃以上７０℃以下の範囲で１００Ｊ／ｇ以上の吸熱量を有する吸熱性物質を使用することが好ましく、１５０Ｊ／ｇ以上の吸熱量を有するものがより好ましい。固着させるマイクロカプセル型吸熱性物質の量を変化させることにより、本実施形態のシートの吸熱量を制御することができる。例えば、１００Ｊ／ｇの吸熱量をもつ物質を使用する場合、シートの吸熱量を１０，０００Ｊ／ｍ２以上にするためには、シート１ｍ２あたり、１０，０００／１００＝１００ｇ以上の吸熱性物質を固着させればよい。また、本実施の形態のシートの吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つの吸熱ピーク温度が３０℃以上６５℃未満とするために、マイクロカプセル型吸熱性物質は、吸熱ピーク温度が３０℃以上６５℃未満に存在するマイクロカプセル型吸熱性物質であることが好ましい。
【００２１】
本発明に係る吸熱シートに使用できるマイクロカプセル型吸熱性物質とは、内包される吸熱性物質とそれを覆う外殻で構成されている粒子状の吸熱性物質である。吸熱性物質は融解、気化等の相変化により吸熱するため、マイクロカプセル型で外殻に覆われていないと相変化を生じた際にシート表面への滲み出しや、ｃ）バインダーと混合することにより吸熱作用の低下を生じるため、本発明にはマイクロカプセル型の吸熱性物質である必要がある。内包される吸熱性物質としては、融解による吸熱作用を示す物質や、気化する物質や気化する物質をゲル状物質や多孔質の物質に封入した物質などが使用可能である。内包される吸熱物質において融解による吸熱作用を示す物質としては、ｎ−ヘプタデカン、ｎ−オクタデカン、ｎ−ノナデカン、ｎ−イコサン、セチルアルコール等の有機物や、酢酸ナトリウム３水和物、亜硝酸リチウム３水和物、硫酸ナトリウム１０水和物などの無機物が例示できる。カプセル化する外殻として熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂が使用可能であり、熱硬化性樹脂としてメラミン樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、熱可塑性樹脂としてアクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂などが例示できる。また、マイクロカプセル型吸熱性物質は二種類以上を組み合わせて使用することも可能である。
【００２２】
マイクロカプセル型吸熱性物質の粒子径は、特に限定されるものではないが、粒子をバインダーに混合した際の粘度上昇を防止するため、平均粒子径は、０．１μｍ以上であることが好ましく、０．５μｍ以上がより好ましく、シートに表面平滑性を付与する観点から、平均粒子径は１０μｍ以下が好ましく、５μｍ以下がより好ましい。
【００２３】
（バインダー）
本実施形態に使用できるバインダーは、ａ）基材にｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質を固着できるのであればいずれでもよい。十分な固着力を得るためには、バインダーに熱可塑性樹脂を使用する場合、その融点は４０℃以上であることが好ましく、より好ましくは５０℃以上であり、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を部分的に架橋する樹脂、光硬化樹脂でもよく、熱可塑性樹脂としては、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリアミド樹脂（共重合ナイロン樹脂）、シリコーン、塩化ビニル樹脂等が例示され、熱硬化性樹脂としてはエポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂が例示され、熱可塑性樹脂を部分的に架橋する樹脂としては、メトキシメチル化ポリアミド樹脂、架橋性シリコーン樹脂、等が例示され、光硬化樹脂としては紫外線硬化型アクリル樹脂等が例示され、これら二種類以上を組み合わせて使用することも可能である。
【００２４】
また、本発明に係る吸熱シートに難燃性を付与するため、難燃性を付与する有機化合物を、バインダーに配合することも可能である。難燃性を付与する有機化合物としては、臭素含有機化合物、塩素含有有機化合物、燐含有有機化合物等が例示され、燐含有有機化合物としては、縮合燐酸エステル系化合物、フェノキシシクロホスファゼンとその誘導体等が例示される。
【００２５】
（その他の構成材料）
本実施形態の吸熱シートでは、ａ）基材、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質、ｃ）バインダー以外に、シートの熱伝導向上や、強度向上を目的として、厚さ４００μｍ以下のシート形態の状態で吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つのピーク温度が３０℃以上６５℃未満のシートが維持できる範囲で、無機粒子を配合することも可能である。無機粒子としては、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化ジルコニウム等の金属酸化物や、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム等の金属水酸化物、窒化ホウ素、窒化珪素、窒化アルミニウム等の金属窒化物や、それらの組み合わせが例示できる。また、意匠を向上させるために、本実施の形態のシート表面を樹脂や樹脂と無機粒子の混合物で片面又は両面コーティングすることも可能であり、バインダー成分に着色顔料、染料を配合して着色することも可能である。
【００２６】
電位部品や電子機器の筐体（以下、「被貼り付け物」ともいう。）に本発明に係る吸熱シートを貼り付けるために、該吸熱シートの片面に粘着剤層を形成させてもよい。粘着剤層の厚さは、吸熱シート、及び被貼り付け物の表面凹凸の観点から、1μｍ以上であり、一方、吸熱作用を有効に外装缶に伝えるため、１００μｍ以下であることが好ましい。また、粘着剤層の厚さと、本実施形態の吸熱シートの厚さとの合計が４００μｍ以下であることが好ましい。粘着剤の樹脂は特に限定されるものではなく、アクリル系、ポリエステル系、シリコーン系樹脂等の粘着剤が例示され、熱伝導を促進する目的で無機粒子などを配合した粘着剤であってもよい。また、粘着剤層を形成させた本発明に係る吸熱シートをロール製品化する際に、粘着剤層と粘着剤層が形成されていない表面との粘着を防ぐために、キャリアフィルムを粘着剤層に貼り付けることも可能である。キャリアフィルムは本実施の形態のシートを被貼り付け物に貼り付ける際に剥がして使用するために、厚さ、素材等は限定されるものではなく、ポリエステルフィルム、ポリオレフィンフィルム、紙、及びこれらに離型処理したフィルムなどが例示される。
【００２７】
（シートの厚さ）
本実施形態の吸熱シートの厚さは、軽薄短小化される電子機器の温度上昇に用いられる観点から４００μｍ以下の厚さである。また、本実施形態の吸熱シートは発熱するＩＣ等に貼り付けて使用でき、ＩＣの発熱時に発熱時に本吸熱シートも加熱されることにより吸熱作用を発現する機構であるために、吸熱シートが４００μｍよりも厚いと熱抵抗が大きくなり、ＩＣの発熱による本シートの加熱が不十分で吸熱作用が効果的に発現しないことから、本実施形態の吸熱シートの厚さは電池に貼り付ける状態で４００μｍ以下の厚さである必要があり、好ましくは３００μｍ以下、より好ましくは２００μｍ以下である。本発明に係る吸熱シート厚さの下限は、シート形態の状態で吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つのピーク温度が３０℃以上６５℃未満のシートが維持できる範囲であれば限定されるものではないが、基材の厚さ、シート強度の観点から、事実上３０μｍ以上である。
【００２８】
（各成分の構成比）
本発明に係る吸熱シートにおけるａ）基材、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質、ｃ）バインダーの構成比は、特に限定されるものではないが、ａ）基材は、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質をｃ）バインダーで固着させたときに、複合材料化することで、シートの強度、及び取り扱い性が向上させるためのものであるため、吸熱シート中の基材の体積分率は５％以上であることが好ましく、吸熱シート中にｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質を多く存在させるほうが吸熱量を大きくできる観点から、吸熱シート中の基材の重量分率は５０％以下であることが好ましく、１０％以上４０％以下であることがより好ましい。ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質とｃ）バインダーの構成比は、ｃ）バインダーによる固着力の観点から、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質とｃ）バインダーの和に対しｃ）バインダーの重量分率が５％以上であることが好ましく、吸熱シート中にｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質を多く存在させるほうが吸熱量を大きくできる観点から、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質とｃ）バインダーの和に対しｃ）バインダーの重量分率が９０％以下であることが好ましく、１０％以上８０％以下がより好ましい。
【００２９】
（シートの製造方法）
本実施形態の吸熱シートを生産する方法としては、特に限定されるものではないが、ア）ａ）基材に、溶媒にｃ）バインダーが溶解及び／又は分散され、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質を分散させた混合液を、含浸させた後、加熱乾燥で溶媒を乾燥除去して本実施形態の吸熱シートを得る液含浸法、イ）ｃ）バインダーとｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質を溶媒により溶解及び／又は分散させた混合液をキャリアフィルム上に塗布・乾燥して得たフィルムを形成した後、基材をフィルムで挟み込んで熱圧着により、基材と複合化するフィルム熱圧着法、ウ）熱溶融させたｃ）バインダーに、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質を分散させた熱溶融混合物を基材に塗布する熱溶融塗工法等が例示される。ａ）基材内部にｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質とｃ）バインダーが含浸されやすい点で、上記ア）液含浸法が好ましい。
【００３０】
ア）液含浸法は、有機溶剤、及び又は水（以下溶媒）にｃ）バインダーを溶解、及び／又は分散させたバインダー液に、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質を分散させて、バインダーと吸熱性物質の溶解、及び／又は分散液（以下混合液）を、ａ）基材に含浸、塗工した後、加熱により混合液中の溶媒を乾燥する方法などが可能である。バインダー液や混合液を作製する際に、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質やｃ）バインダーを分散させるために界面活性剤等を配合してもよい。有機溶剤は、特に限定されるものではなく、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等のケトン系溶剤、メタノール、エタノール、プロパノール等のアルコール溶剤、トルエン、キシレン等の芳香族溶剤、２−メトキシエタノ−ル、プロピレングリコールモノメチルエ−テル等のエ−テル系溶剤、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の含窒素系溶剤が例示され、二種類以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３１】
混合液中の溶媒の含有量は特に限定されるものではないが、基材への混合液の含浸を考慮して、２５質量％以上７５質量％未満が好ましい。基材に混合液を含浸、塗工する方法としてはいかなる方法も適用可能であり、混合液をバスに溜め、基材を通過させた後、スリットで基材に混合液を所定量含浸、塗工されるようにスリット、又はマングルで余剰混合液を掻き落とす方法、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等で基材に直接所定量の混合液を含浸、塗工する方法、等が可能である。また、基材に混合液を含浸、塗工した後、溶媒を加熱乾燥させる方法としては、熱風、電磁波、等公知の方法が可能である。加熱乾燥時の温度、時間は、特に限定されるものではないが、使用した溶媒の沸点以上の温度でその加熱時間は２０秒以上２０分未満、より好ましくは３０秒以上１５分未満であることが好ましい。
【００３２】
また、本実施形態の吸熱シートに粘着剤層を形成させる方法としては、粘着剤が１液性又は２液硬化性で溶媒に溶解された粘着剤溶液を使用する形態の場合、粘着剤溶液を、本発明に係る吸熱シートに直接塗布して溶媒を乾燥、又は乾燥硬化する直接溶液塗布法や、粘着剤溶液を易離型性キャリアフィルム上に塗布して溶媒を乾燥又は乾燥硬化させた粘着剤付きキャリアフィルムを、本実施形態の吸熱シートに張り合わせ粘着剤を本実施形態の吸熱シートに転写する転写方法などが例示される。また、粘着剤が２液硬化性で溶媒を含まない場合は、粘着剤を、本実施形態の吸熱シートに直接塗布して養生又は加熱硬化する直接溶液塗布法や、粘着剤を易離型性キャリアフィルム上に塗布して養生又は加熱硬化させた粘着剤付きキャリアフィルムを、本実施形態の吸熱シートに張り合わせ粘着剤を本実施形態の吸熱シートに転写する転写方法などが例示される。
【００３３】
（電子部品、電子機器筐体への貼り付け）
本実施形態の吸熱シートを電子部品や電子機器筐体に貼り付ける方法としては、Ａ）粘着剤層を形成した本実施形態の吸熱シートを粘着剤で貼り付ける方法、Ｂ）本実施形態の吸熱シートを接着剤や粘着剤で貼り付ける方法、Ｃ）被貼り付け物に本実施形態の吸熱シートを接触させ、加熱によりバインダー成分を溶融又は軟化させることで貼り付ける方法等が例示される。
【実施例】
【００３４】
以下の実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
［実施例１〜１４、及び比較例１〜６］
〈基材〉
以下の表１に示す基材を使用した。
【表１】
【００３５】
〈吸熱性物質〉
以下の表２に示すマイクロカプセル型吸熱性物質を使用した。
【表２】
【００３６】
〈バインダー〉
以下の表３に示すバインダーを使用した。
【表３】
【００３７】
〈混合溶液〉
水又はメタノールに、バインダーを加えて分散又は溶解し、マイクロカプセル型吸熱性物質を加えて分散する方法で、以下の表４に示す組成の混合溶液を作製した。
【表４】
【００３８】
〈吸熱シート作製〉
以下の表５、表６、表７に記載の基材と混合溶液の組み合わせで基材に混合溶液を塗布し、同じく表５、表６、表７に示すシート重量になるようにスリットバーで余剰の混合溶液を掻き落とした後、前記表４に示した乾燥条件で乾燥し、本発明に係る吸熱シートを実施例１〜１４として、そして比較例１〜６のシートを得た。その他の成分として記載の酸化アルミニウムは平均粒子径が３．５μｍの球形酸化アルミニウム（株式会社マイクロン製、品番ＡＸ３−１５）を使用し後、シートを２３℃相対湿度６５％の条件で４８時間養生した。
【００３９】
【表５】
【００４０】
【表６】
【００４１】
【表７】
【００４２】
〈粘着剤層形成〉
片面離型処理ＰＥＴフィルム（ルミラーＳ１０＃５０、東レ株式会社製、厚さ５０μｍ）の離型面に、粘着剤主剤（東洋インキ製造株式会社製オリバインＢＰＳ１１０９）１００重量部に対し、粘着剤硬化剤（東洋インキ製造株式会社製ＢＨＳ８５１５）３．６重量部を混合した粘着剤溶液を、乾燥後の粘着剤厚さが２５μｍになるように塗布し、１００℃のオーブンで３分間乾燥する方法で粘着剤付きＰＥＴフィルムを作製し、このフィルムの粘着剤が付いた面と本発明に係る吸熱シートを張り合わせ、粘着剤層付き吸熱シートを得た。
【００４３】
［比較例７］
〈基材なしシートの作製〉
片面離型処理ＰＥＴフィルム（ルミラーＳ１０＃５０、東レ株式会社製、厚さ５０μｍ）の離型面に、表７に記載した混合溶液を同じく表７に記載したシート重量になるように塗布し、前記表４に記載した乾燥条件で乾燥し、ＰＥＴフィルム上に基材のないシートを比較例７として作製した。
【００４４】
〈粘着剤層形成〉
片面離型処理ＰＥＴフィルム（ルミラーＳ１０＃５０、東レ株式会社製、厚さ５０μｍ）の離型面に、粘着剤主剤（東洋インキ製造株式会社製オリバインＢＰＳ１１０９）１００重量部に対し、粘着剤硬化剤（東洋インキ製造株式会社製ＢＨＳ８５１５）３．６重量部を混合した粘着剤溶液を、乾燥後の粘着剤厚さが２５μｍになるように塗布し、１００℃のオーブンで３分間乾燥する方法で粘着剤付きＰＥＴフィルムを作製し、このフィルムの粘着剤が付いた面とＰＥＴフィルム上に作製した基材のないシートのシート側を張り合わせ、シートについていたＰＥＴフィルムを剥がして、ＰＥＴ上に粘着剤層付きの基材がないシートを作製した。
【００４５】
[シート吸熱量、吸熱ピーク温度測定]
実施例１〜１４、及び比較例３〜７の粘着剤層を形成する前のシート、及び比較例１、２のＰＥＴフィルムを剥がした状態のシートを、示差走査熱量計（エスアイアイ・ナノテクノロジー株式会社製ＤＳＣ２１０、以下ＤＳＣ）を用いて、窒素雰囲気下、１０℃／分の昇温速度で、１０ｍｇに切り出したシートの吸熱挙動を測定した。比較例６以外のシートに関しては２０℃から２００℃の温度範囲で測定し、比較例６に関しては２００℃以上に大きな吸熱が予測されることから２０℃から４５０℃の温度範囲で測定し、単位重量あたりの吸熱量と、シートの重量から算出したシートの単位面積当たりの吸熱量（J／m）をシート吸熱量とした。また、本発明の吸熱量の温度範囲である４０℃以上１６０℃以下のシート吸熱量を算出した。また、この測定において現れた吸熱ピークの頂点温度を吸熱ピーク温度とした。
【００４６】
[シートの重量]
実施例１〜１４、及び比較例３〜７の粘着剤層を形成する前のシート、及び比較例１、２のＰＥＴフィルムを剥がした状態のシートを、１０ｃｍ角に切断してその重量（ｇ）を測定し、重量測定値に１００を掛けた数値をシート重量とした。
[シートの厚さ]
粘着剤層付きのシートの厚さを、マイクロメーターを用いてＰＥＴフィルムごと測定し、ＰＥＴフィルムの厚さ５０μｍを引いた数値をシートの厚さとした。
【００４７】
[熱試験：発熱抑止効果の評価］
〈熱試験評価サンプル〉
図１に示す寸法の直径2mmの穴あきアルミニウム板の上面に実施例１〜１４の本発明に係る吸熱のシート、及び比較例１〜７のシートを、粘着剤層側のＰＥＴフィルムを剥がして貼り付けた（アルミ板１）。
図４に示すように、アルミ板１、図2に示すアルミニウム板（アルミ板２）、外形寸法５０ｍｍ角正方形のポリイミド面状ヒーター（厚さ：０．１ｍｍ）、外形寸法５０ｍｍ角正方形の熱伝導シート（厚さ：０．５ｍｍ、熱伝導率：１W／ｍＫ）、外形寸法７０ｍｍ角正方形のシリコンフォーム（厚さ：１．２ｍｍ、熱伝導率：０．０３Ｗ／ｍＫ）と、外形寸法７４ｍｍ角正方形の底板（アクリル樹脂製、厚さ：２ｍｍ）を重ね、図３に示すアクリル樹脂製のケース（ケース）を上から被せ、アルミ板１穴にＴ型熱電対を差し込んで内部温度が計測できるようにし、ケースの穴から熱電対端子線、及び面状ヒーター線を外部に出した。また、ケースの上面にも、Ｔ型熱電対をカプトンテープで貼り付けた。
【００４８】
〈熱試験評価〉
面状ヒーターを３．２Wで１０分間発熱させ、アルミ板１に差し込んだＴ型熱電対の温度計測値と、ケース上面のＴ型熱電対の温度計測値を記録した。
【００４９】
[シート強度の測定]
〈シート強度測定用サンプル〉
実施例１〜１４、及び比較例３〜７の粘着剤層を形成する前のシート、及び比較例１、２のＰＥＴフィルムを剥がした状態のシートを、図５に示すように長さ２００ｍｍ、幅２５ｍｍ幅にカッターナイフを用いて切断してシート強度測定用サンプルとした。
【００５０】
〈シート強度測定〉
万能試験機（島津製作所株式会社製オートグラフＡＧ−５０００D）を使用し、５ｋＮのロードセルにより、図５に示す部分を冶具で固定して、毎秒１０ｍｍの速度で引っ張った際の最大荷重値をシート強度とした。
【００５１】
[シートの耐熱性]
５ｃｍ角に切断した粘着剤層付きの実施例１〜１４の本発明に係る吸熱シート、及び比較例１〜７のシートを、粘着剤層側のＰＥＴフィルムを剥がして、１０ｃｍのアルミホイルの中央に貼り付け、シート面にも１０ｃｍ角のアルミホイル配置した状態で、熱板温度が６０℃のプレス機を用いて、圧力０．１ＭＰａで５分加熱加圧後、アルミホイル挟まれたシートを取り出し、シート側のアルミホイルを除去した際に、シート側のアルミホイルを目視観察し、アルミホイルにシート成分が付着していなかったものを良好とし、アルミホイル側にシートの成分が付着したものを可とし、シートがシート側のアルミホイルに付着してシートが破断してしまったものを不良とした。
【００５２】
[シートの貼り付け修正性]
図６に示すサイズに切断した粘着剤層付きの実施例１〜１４の本発明に係る吸熱シート、及び比較例１〜７のシートを、粘着剤層側のＰＥＴフィルムを剥がして、アルミテープ（日東電工株式会社製ＡＴ−５０）を貼り付けたガラス板に、図６に示す１ｃｍ長さ分だけ貼り付けた後、９０度の角度で引き剥がし、剥がすことができたものを良好とし、シートが破断したものを不良とした。
【００５３】
［比較例８］
熱試験評価サンプルにおいて、アルミ板１に何も貼り付けずに熱試験評価を行った。
【００５４】
［比較例９］
熱試験評価サンプルにおいて、アルミ板にシートを貼り付けず、変わりに外形寸法５０ｍｍ角正方形、厚さ３．１ｍｍの熱伝導シート（熱伝導率：２Ｗ／ｍＫ）をアルミ板１とケースの間に挟みこんだ。
【００５５】
以下、表５と表６に記載した実施例１〜１４について説明する。
実施例１〜１４は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材と、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとを必須成分とする吸熱シートであって、該吸熱シートの吸熱形態をシート状としてその吸熱量が２０℃以上７０℃以下の温度範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、その吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つの吸熱ピーク温度が３０℃以上６０℃未満の前記吸熱シートである。
【００５６】
実施例１、２、３は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ２５μｍ、４５μｍのガラスクロスと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が３９℃のシートである。
【００５７】
実施例４、５、６は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ２５μｍ、４５μｍのガラスクロスを使用し、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が５１℃のシートである。
【００５８】
実施例７、８、９は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ２５μｍ、４５μｍのガラスクロスと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が５８℃のシートである。
【００５９】
実施例１０は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ１８０μｍのガラスクロスと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が５１℃のシートである。
【００６０】
実施例１１は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ３８μｍの不織布と、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が５１℃のシートである。
【００６１】
実施例１２は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ４５μｍのガラスクロスと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が３１℃のシートである。
【００６２】
実施例１３は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ４５μｍのガラスクロスと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が３１℃と３９℃のシートである。
【００６３】
実施例１４は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ４５μｍのガラスクロスと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーと酸化アルミニウムとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が５１℃のシートである。
【００６４】
比較例１は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ４５μｍのガラスクロスをと、マイクロカプセル型でない吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が５１℃のシートである。
【００６５】
比較例２は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ４５μｍのガラスクロスをと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が７５℃のシートである。
【００６６】
比較例３は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ４５μｍのガラスクロスと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が２５℃のシートである。
【００６７】
比較例４は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ４５μｍのガラスクロスと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２未満であり、吸熱ピーク温度が３９℃のシートである。
【００６８】
比較例５は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材として厚さ４５μｍのガラスクロスと、ｃ）バインダーから構成され、吸熱性物質を含まないシートである。
【００６９】
比較例６は、厚さが５００μｍで、ａ）基材として厚さ１８０μｍのガラスクロスと、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が５１℃のシートである。
【００７０】
比較例７は、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材がなく、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとから構成されているシートであって、吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、吸熱ピーク温度が５１℃のシートである。
【００７１】
比較例８は、シート貼り付けがない状態である。
【００７２】
比較例９は、シートの変わりに熱伝導シートにより、ケースに熱を逃がしている状態である。
【００７３】
表５及び表６から分かるように、実施例１〜１４に示す、厚さが４００μｍ以下で、ａ）基材と、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質と、それを固着するためのｃ）バインダーとを必須成分とする吸熱シートにおいて、該吸熱シートの吸熱形態をシート状としてその吸熱量が２０℃以上７０℃以下の温度範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、その吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つの吸熱ピーク温度が３０℃以上６０℃未満である吸熱シートを貼り付けることにより、発熱部を想定したアルミ板１の温度上昇が７０℃を超えることはなく、また筐体を想定したケース上面温度が４０℃を超えることがなかったことが確認された。
【００７４】
これに反し、表７から分かるように、比較例１のｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質でない吸熱物質により構成されたシートは、温度上昇を抑制できるが、シートの耐熱性が不十分であることが確認された。比較例２の吸熱ピーク温度が６０℃以上シート、比較例３の吸熱ピーク温度が３０℃未満のシート、比較例４の吸熱量が２０℃以上７０℃以下の範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２未満のシート、比較例５の吸熱性物質を含まないシートは、温度上昇抑制が不十分であることが確認された。比較例６の厚さが４００μｍよりも厚いシートは、温度上昇抑制が不十分であることが確認された。比較例７の基材がないシートは、温度上昇を抑制できるが、シートの強度が不十分で、貼り付け修正ができないことが確認された。比較例８のシートを貼り付けていないシートは、温度上昇抑制が不十分であることが確認された。比較例９の熱伝導シートを使用した場合は、発熱部の温度上昇を大きく抑制できるが、ケース温度が上昇するため、携帯電子機器の熱対策として満足できないことが確認された。
【００７５】
以上の結果から、吸熱シートを、実施例１〜１４に示した構成、吸熱挙動、厚さにすることによって、本発明に係る吸熱シートの奏する効果を確実に発揮できたことが分かる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明に係る吸熱シートは、携帯電子機器内部の発熱する電子部品に貼り付けることにより、電子部品と筐体の温度上昇を抑制することにより、電子部品の温度上昇による誤作動の防止や、筐体の温度上昇による使用時の不快感や低温火傷の低減に効果があり、強度に優れるため電子部品への貼り付けが容易で、電子機器の温度変化によるシート変化も少ないことから、携帯電子機器の温度上昇抑制のためのシートとして好適である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）基材、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質、及びｃ）バインダーを構成材料とする厚さ４００μｍ以下の吸熱シートであって、該吸熱シートの吸熱量が、２０℃以上７０℃以下の温度範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、かつ、吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つが３０℃以上６０℃未満であることを特徴とする前記吸熱シート。
【請求項２】
前記ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質の平均粒子径が０．１μｍ以上１０μｍ以下である、請求項１に記載の吸熱シート。
【請求項３】
前記ａ）基材が、厚さ１０μｍ以上１００μｍ以下のガラスクロスである、請求項１又は２に記載の吸熱シート。
【請求項４】
前記吸熱シートの片面に粘着剤層を付与した、請求項1〜３のいずれか１項に記載の吸熱シート。
【請求項１】
ａ）基材、ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質、及びｃ）バインダーを構成材料とする厚さ４００μｍ以下の吸熱シートであって、該吸熱シートの吸熱量が、２０℃以上７０℃以下の温度範囲で１０，０００Ｊ／ｍ２以上であり、かつ、吸熱ピーク温度の内の少なくとも一つが３０℃以上６０℃未満であることを特徴とする前記吸熱シート。
【請求項２】
前記ｂ）マイクロカプセル型吸熱性物質の平均粒子径が０．１μｍ以上１０μｍ以下である、請求項１に記載の吸熱シート。
【請求項３】
前記ａ）基材が、厚さ１０μｍ以上１００μｍ以下のガラスクロスである、請求項１又は２に記載の吸熱シート。
【請求項４】
前記吸熱シートの片面に粘着剤層を付与した、請求項1〜３のいずれか１項に記載の吸熱シート。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２５１４６３（Ｐ２０１０−２５１４６３Ａ）
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−９８１７２（Ｐ２００９−９８１７２）
【出願日】平成２１年４月１４日（２００９．４．１４）
【出願人】（３０９００２３２９）旭化成イーマテリアルズ株式会社 (771)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１４日（２００９．４．１４）
【出願人】（３０９００２３２９）旭化成イーマテリアルズ株式会社 (771)
【Ｆターム（参考）】
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