6]-苯基C85丁酸甲酯，[6, 6]-噻吩基C61 丁酸甲酯，[6.6]二苯基C62双（丁酸甲 酯），和α -六噻吩。
[0292] 染料，包括：1，3-双[4-(二甲基氨基）苯基]-2, 4-二羟基亚环丁基二鑰二氢氧 化物，双（内盐），7-甲基苯并[a]芘，9, 10-二氢苯并[a]芘-7 (8Η)-酮，苯并[e]芘，香豆 素102,香豆素153,香豆素30,香豆素480D,香豆素6,部花青素540和芘。
[0293] 颗粒和它们的掺杂，未掺杂的各种晶体形式，和与金属的混合物，包括：氧化钛，二 氧化钛，4价钛的氧化物和二氧化物，以及氧化锌。
[0294] 有机半导体，包括η-型寡聚物和聚合物，例如1，4, 5, 8-萘四羧酸二 酐，2, 3, 5, 6-四氟-7, 7, 8, 8-四氰基对醌二甲烷，5, 10, 15, 20-四（五氟苯基）-21Η，23Η-卟 吩钯（Π )，7, 7, 8, 8-四氰基对醌二甲烷，1，2, 3, 4, 8, 9, 10, 11，15, 16, 17, 18, 22, 23, 24, 25-十六氟-29Η，3IH-酞菁铜（II)，富勒烯-C6。，富勒烯-CS4, Ν，Ν' -二辛基-3, 4, 9, 10-茈二甲 酰亚胺，Ν，Ν' -二戊基-3, 4, 9, 10-茈二甲酰亚胺，Ν，Ν' -二苯基-3, 4, 9, 10-茈二甲酰亚 胺，Ν，Ν'-双（2, 5-二-叔丁基苯基）-3, 4, 9, 10-茈二甲酰亚胺，茈-3, 4, 9, 10-四羧酸 二酐，[5, 6]-富勒烯-C7。，[6, 6]-苯基C61 丁酸甲酯，[6, 6]-苯基C 71 丁酸甲酯，[6, 6]-苯 基C85丁酸甲酯，[6, 6]-苯基-C 61 丁酸丁酯，[6, 6]-苯基-C 61 丁酸辛酯，[6, 6]-噻吩基C 61 丁酸甲酯，[6. 6]二苯基C62双（丁酸甲酯），聚（2, 5-二（己氧基）氰基亚对苯二甲酰基）， 聚（2, 5-二（辛氧基）氰基亚对苯二甲酰基），聚（2, 5-二（3, 7-二甲基辛氧基）氰基亚对 苯二甲酰基），聚（5- (2-乙基己氧基）-2-甲氧基-氰基亚对苯二甲酰基），聚（5- (3, 7-二 甲基辛氧基）-2-甲氧基-氰基亚对苯二甲酰基），聚（苯并咪唑并啡啉），聚[(1，4-二亚乙 烯基亚苯基）（2, 4, 6-三异丙基苯基硼烷）]，和二苯基封端的聚[(2, 5-二癸氧基-1，4-亚 苯基）（2, 4, 6-三异丙基苯基硼烷）]。
[0295] P-型寡聚物和聚合物，包括：13, 6-N-亚磺酰基乙酰胺基稠五 苯，2, 2' ：5'，2〃:5〃，2〃' -四噻吩，3, 3〃' -双十二烷基-2, 2' ：5'，2〃:5〃，2〃' -四噻 吩，3, 3"，-二己基-2, 2' ： 5'，2": 5"，2"，-四噻吩，5, 5""' -二己基-2, 2' ： 5'，2": 5"，2"，： 5 "'，2〃〃: 5〃〃，2〃〃' -六噻吩，5, 5' -二（4-联苯基）-2, 2' -联噻吩，5, 5' -二己基-2, 2' -联 噻吩，6, 13-二氢-6, 13-甲桥稠五苯-15-酮，苯并[b]蒽，苯并[b]蒽，双（亚乙基二 硫基）四硫富瓦烯，酞菁铜（II)，通过升华纯化的晕苯，二苯并四硫富瓦烯，稠五苯，稠五 苯-N-亚磺酰基-正丁基氨基甲酸酯加合物，稠五苯-N-亚磺酰基-叔丁基氨基甲酸酯，八 乙基卟啉铂，红荧烯，四硫富瓦烯，三[4-(5-二氰基亚甲基甲基-2-噻吩基）苯基]胺， α -六噻吩，区域无规或区域规则的聚（3-十二烷基噻吩-2, 5-二基），区域无规或区域规 则的聚（3-己基噻吩-2, 5-二基），区域无规或区域规则的聚（3-辛基噻吩-2, 5-二基）， 聚[(9, 9-二-正辛基芴基-2, 7-二基）-交替-(苯并[2, 1，3]噻二唑-4, 8-二基）]，聚 [(9, 9-二辛基芴基-2, 7-二基）-共-联噻吩]，聚[2-甲氧基-5- (2-乙基己氧基）-1，4-亚 苯基亚乙烯基]，聚[2-甲氧基-5-(3'，7'-二甲基辛氧基）-1,4-亚苯基亚乙烯基]。
[0296] 使用其他添加剂
[0297] 合适的抗氧化剂是本领域已知的且可商购。合适的抗氧化剂包括酚类抗氧 化剂，以及酚类抗氧化剂和稳定剂的组合。酚类抗氧化剂包括完全位阻的酚类和部分 受阻酚。稳定剂包括有机磷衍生物，例如三价有机磷化合物，亚磷酸酯，膦酸酯及其组 合；硫代增效剂，例如有机硫化合物，其中包括硫化物，二烷基二硫代氨基甲酸酯，二硫 代二丙酸酯及其组合；和位阻胺，例如四甲基哌啶衍生物。合适的抗氧剂和稳定剂公开 于 Zweifel, Hans, ^Effect of Stabilization of Polypropylene During Processing and Its Influence on Long-Term Behavior under Thermal Stress，"Polymer Durability, Ciba-Geigy AG, Additives Division, CH-4002, Basel, Switzerland, Americ an Chemical Society，第 25 卷，第 375-396 页，1996 中α 合适的抗氧化剂由 BASF Corp.以 I r|往:f :◎ s.#和.1Γ ganox_商品名供应，抗氧化剂由 Chemtura Corp.以 Naugalube? 和Naugard?商品名供应D稳定剂和抗氧化剂由Nanjing Union Rubber and Chemicals Co.，Ltd.供应。
[0298] 合适的酚类抗氧化剂包括维生素 E，来自BASF Corp.的IRGAN0XB225和 IRGAN0X1010。IRGAN0X1010包括季戊四醇四（3-(3,5-二-叔丁基-4-羟基苯基）丙酸 酯）。
[0299] 反应催化剂抑制剂是本领域已知的且可商购，参见例如美国专利 No. 5, 929, 164 (第1栏第65行到第3栏第65行）。抑制剂可以是膦，二膦，胺，二胺，三胺， 有机硫化物，烯基-官能的化合物，炔基-官能的化合物，羟基-官能的化合物，其组合，或 任何其他过渡金属催化剂毒物。
[0300] 合适的膦包括三烷基膦和三芳基膦，例如三苯基膦。合适的二膦包括四苯基亚乙 基二膦。合适的胺包括正丁基胺和三乙醇胺。合适的二胺包括四亚甲基二胺。合适的有机 硫化物包括乙基苯基硫化物。合适的烯基-官能的化合物可以是有机物，有机基硅氧烷，或 有机基硅烷。合适的烯基-官能的化合物包括乙烯基硅氧烷和乙烯基硅烷。合适的炔基官 能的化合物可以是有机物，例如乙炔，丙炔，1- 丁炔，1-戊炔，4, 4-二甲基-1-戊炔，1-己 炔，5-甲基-1-己炔，和1-癸炔。
[0301 ] 用于温度管理和散热的PCM和TMM结构的制造方法
[0302] 可通过任何方便的方式，例如在优选比PCM/pPCM/fpPCM的相变温度高的较高温 度下，一起混合所有组分，制备TMM。可通过以某一顺序添加各成分，促进特定反应或者相互 作用，例如用偶联剂或硅烷类预处理填料和颗粒，制造 TMM。可在低温，室温或较高温度下混 合TMM。可在混合容器，反应器，挤出机或类似物中制备TMM。
[0303] 施加形式
[0304] 可使用任何合适的涂布，层压，成层，输注等技术，将FP-PCM，P-PCM，mPCM，PCM， 添加剂和成品TMM实施为与电子组件和材料相邻，在其之上或其内部形成的涂层，层压 体，输注物，处理物，胶状物，凝胶，薄膜，片材，油脂，蜡，或涂层，层压体，输注物，处理物， 填缝料，胶状物，凝胶，薄膜，片材，胶带，油脂，蜡内的成分。施加技术和形式可包括喷涂， 空气雾化喷涂，无空气雾化喷涂，静电喷涂，槽模涂布，接触狭缝涂布，幕涂，刮刀涂布，滚 涂，吻涂（kiss coating)，转移涂布，泡沫涂布，刷涂，筛网印刷，填补，浸渍或浸没，浸透 (saturating)，印刷，压力或重力进料喷嘴/枪，热熔施涂器，栗枪，手工操作枪，注射器，针 枪，各种形状和尺寸的喷嘴，模制，包覆模制，注塑，RM，预浸渍，树脂输注过程，例如树脂转 移模制（RTM)，真空输注过程（VIP)和真空辅助的RTM(VARTM)，拉挤成形，挤压，等离子体 等。可施加 TMM到剥离片材或其他临时基底表面上以供包装/运输，随后转移到电子组件 上，即间接转移过程。
[0305] 也可构造 TMM成片状或板状基底，或取决于pPCM/fpPCM的性能，它可以是电子组 件的组件主体或者壳体的整个或部分结构部分，以促进改进传导性和温度调节/控制。例 如，蜂窝电话或平板电脑的外壳或壳体。如下文所描述的，可一起制造多个不同材料层，提 供各种程度的温度控制，促进到达外部环境的改进的热传导性路径且允许可接受的使用者 性质。
[0306] 可在冷，温，热或在室温下，即在高于或低于室温下，即-KKTC至400°C下进行施 加过程。可通过任何能源，实现TMM或各种层的固化，交联，干燥或进一步反应，以引起各层 之间或者各层之内的粘结，或者促进额外的层施加。实例是热力，热，光，UV，IR，辐射，太阳， 感应，压力，音波或声波，X-射线，无线电波，γ波，微波，激光，电子束，等离子体等。
[0307] 在使用或施加过程中，可定位ΤΜΜ，以便它与内部组件相邻，从而起到控制内部电 子组件温度的作用。还预期可定位ΤΜΜ，以便它暴露于外部环境下，从而起到促进温度到达 外部的作用，保护内部组件不受外部环境影响或者保护使用者不受内部过热影响。TMM覆盖 至少一部分基底或电子组件。取决于基底或电子组件的特征或所使用的特定涂布技术，TMM 可渗透至顶部表面以下并渗透至少一部分基底或电子组件。尽管描述了两层，但预期制品 可包括或多或少的层以供其他实施方式。特别地，预期可包括第三层，以便覆盖至少一部分 基底的底部表面。可以与TMM类似的方式实施这种第三层，或者可按照另一方式实施这种 第三层，以提供不同的功能性，例如拒水性，抗污染性，硬挺度，抗冲击性等。可施加 ΤΜΜ，以 提供连续涂层，囊封剂或完全覆盖物，或者以不连续图案形式使用ΤΜΜ。
[0308] 如图17和图18中所示，以十字交叉图案形式形成ΤΜΜ904。这一^h字交叉图案包括 第一组间隔开的区域（例如涂层带），其以一角度与第二组间隔开的区域（例如涂层带）交 叉。在本发明的实施方案中，第一组的条带通常彼此平行且均匀地间隔，且第二组条带也通 常彼此平行且均匀地彼此间隔。第一组和第二组条带以直角交叉，形成不连续区域（例如 912,912'和912〃），其通常称菱形或正方形（亦即，如由图17的俯视图所见），且横跨表面 906分布。视需要，可改变条带的间距，宽度，或交叉角度，以调节不连续区域的间隔，形状或 尺寸（亦即由图17的俯视图测量的最大线性尺寸）。取决于电子制品900所需的特定特 征或者施加 TMM904的方法，条带的厚度通常可以是均匀的或可在涂层904的一部分或多个 部分上不同。在本发明的实施方案中，条带的厚度可以是最多约20米（例如，约0.1 mm-约 20米），和典型地涂层条带的厚度可以是最多约200mm(例如，约0.1 mm-约200mm)，以提供 所需的TMM性能。
[0309] 在图17和图18所示的实施方案中，不连续区域彼此分隔开且使表面906中不由 涂层904覆盖的剩余部分暴露。或者或联合，这些不连续区域可充当通路或开口，以促进改 进的导热率或将空气，热，压力或其他材料传导至电子组件中或从其中传导出来。
[0310] 应当注意，通常可以多种连续，不连续，规则或不规则图案形式且以具有多种形状 和尺寸的不连续区域形成涂层904。作为实例且没有限制地，可以蜂窝图案（例如六角形不 连续区域），格栅图案（例如以正方形或矩形不连续区域），无规图案（例如以无规分布的 不连续区域）等等形式形成涂层904。一般地，不连续区域可以规则间隔或者不规则间隔 的间隔横跨表面906分布。连续或不连续区域可以多种规则或不规则形状形成，诸如（例 如，且没有限制地）圆形，半圆形，瘤状，半球形，菱形，六角形，多叶形，八角形，椭圆形，五 角形，矩形，正方形，星形，梯形，三角形，楔形，锥形，圆锥形，圆柱形等。视需要，一个或多个 不连续区域可成形为标志，字母或数字。在本发明的实施方案中，不连续区域的尺寸可以是 最多约IOOmm(例如，约〇· Imm -直到约100mm)，且典型地尺寸范围为约Imm-约10mm。一 般地，不连续区域可具有相同或不同的形状或尺寸。
[0311] 例如，图19和20示出了具有以点状图案形式形成的TMM1012的基底1000。TMM 中的点1012,1012'和1012〃形成不连续区域且横跨表面1006分布。
[0312] TMM，组件或基底也可为与自身的成分相同或不同的层。例如，该层可以是TMM，阻 燃剂，热导体，热散播器等的组合或混合物。该层可以是单独的成分或组合，例如PCM，mPCM， pPCM，fpPCM，粘合剂，热导体，热散播器，添加剂等。该层可以是相同转变温度，潜热，导热率 等的混合物或不同转变温度，潜热，导热率等。例如，第一基底或层可以是FP-PCM的薄膜或 片材，第二基底或层为具有相同或不同转变温度的微囊（或另一容纳结构）或粘结至第一 层的另一 FP-PCM，第三层可以是粘结至第二层的提高导热率的另一层。
[0313] 用于电子装置温度调节的聚合PCM腻子的实施例
[0314] 根据 ISOl 1357Plastics (DSC) Part3,在 Perkin-Elmer Diamond DSC 上，以 5 °C / min 的加热速率测量 DSC。分别在 Netzsch Instruments LFA447Nanoflash 和 DSC404C 上 测量导热率和比热。根据ASTME-1461，进行导热率测量。
[0315] 聚甲基丙烯酸硬脂酯聚合PCM的制备。在装有搅拌器，冷凝器，氮气净化和温度控 制器的烧瓶内进行反应：
[0317] 在氮气下，将#1加入到烧瓶中并加热到152°C。结合#2, #3和#4,并在3. 5小时 内缓慢地加入到反应烧瓶中。使之反应额外I. 〇小时。添加#5,使之反应1. 5小时，然后冷 却，得到69. 7%熔点为31. 1°C和潜热为83. 8J/g的聚甲基丙烯酸硬脂酯-共-甲基丙烯酸 缩水甘油酯的溶液。
[0318] 干燥上述溶液到100%固体。加热35. Og这一聚合物到55°C，并与65. Og喷雾干 燥的含二十二烧（C22)的微囊（Microtek Laboratories, Inc.)混合。一旦均勾地分散微 囊，则共混5. Og石墨粉（由SGL Group供应的Ecophit EG15)，得到用于电子装置控制且具 有下述性能和DSC的腻子。图23示出了这一实施例的图示结果。
[0319]
[0320] 应当清楚地理解，通过提供具体组合物的实施例，申请人并不意欲限制权利要求 的范围到任何这些具体的组合物上。相反，预期可使用本文描述的官能团，聚合物相变材料 和制品的任何组合，以实现本发明的新型方面。权利要求并不意欲限制到本文公开内容，本 文引入的任何公开内容或以上给出的实施例中描述的任何具体的化合物上。
[0321] 尽管参考本发明的具体实施方案描述了本发明，但本领域的技术人员应当理解， 可在没有脱离所附权利要求定义的本发明的真实精神和范围的情况下，作出各种变化和可 等价替代。另外，可作出许多改性，以适应特定的情形，材料，物质的组合物，方法，一个或多 个工艺步骤与本发明的目的、精神和范围。所有这些改性拟在所附权利要求的范围内。特 别地，尽管参考以特定顺序进行的特定步骤描述了本文公开的方法，但要理解，可在没有脱 离本发明教导的情况下，组合，细分或重排这些步骤，形成等同的方法。因此，除非本文另有 说明，步骤的顺序和分组不是本发明的限制。
【主权项】
1. 一种电子器件，其中该电子器件中的一个或多个组件在操作期间产生热，该电子器 件包括用于温度管理和散热的结构，该用于温度管理和散热的结构包括： 具有与周围环境热连通的表面的热传导基底； 与电子器件中的一个或多个组件的至少一部分和至少一部分热传导基底物理接触的 温度管理材料； 该温度管理材料包括： 潜热为至少5焦耳/克和转变温度为0°C至100°C的聚合物相变材料；和 导热填料。2. 权利要求1的电子器件，其中热传导基底是印刷电路板，和电子器件中的所述一个 或多个组件被安装到印刷电路板上。3. 权利要求1或2的电子器件，进一步包括与热传导基底热连通的第二基底。4. 权利要求1-3任何一项的电子器件，其中热传导基底是电子器件的外表面。5. 前述任何一项权利要求的电子器件，其中热传导基底是电子器件的显示器。6. 前述任何一项权利要求的电子器件，其中导热填料为碳形式。7. 权利要求6的电子器件，其中导热填料是石墨烯。8. 权利要求1-5任何一项的电子器件，其中导热填料为氧化铝形式。9. 权利要求1-5任何一项的电子器件，其中导热填料为硼化合物。10. 前述任何一项权利要求的电子器件，其中用于温度管理和热量控制的结构进一步 包括可熔材料。11. 前述任何一项权利要求的电子器件，其中导热填料包括5 %至95 %的温度管理材 料。12. 前述任何一项权利要求的电子器件，其中导热填料的纯度大于95%。13. 前述任何一项权利要求的电子器件，其中用于温度管理和热量控制的结构进一步 包括耐火添加剂。14. 前述任何一项权利要求的电子器件，进一步包括容纳所述一个或多个电子组件和 用于温度管理和散热的结构的外壳。15. -种个人计算器件，它包括： 外壳； 印刷电路板； 一个或多个连接到印刷电路板上且在该电子器件操作期间产生热的组件； 用于温度管理和散热的结构，该用于温度管理和散热的结构包括： 具有与印刷电路板热连通的表面和与周围环境热连通的表面的热传导基底； 与电子器件中的所述一个或多个组件的至少一部分和至少一部分热传导基底物理接 触的温度管理材料； 该温度管理材料包括： 潜热为至少5焦耳/克和转变温度为0°C至100°C的聚合物相变材料；和 导热填料。16. 权利要求15的个人计算器件，其中该器件是电话。17. 权利要求15的个人计算器件，其中该器件是平板电脑。18. 权利要求15的个人计算器件，其中该器件是膝上型电脑。19. 一种构造个人计算器件的方法，该个人计算器件包括：外壳，印刷电路板，一个或 多个连接到印刷电路板上且在该电子器件操作期间产生热的组件，和用于温度管理和散热 的结构，该用于温度管理和散热的结构包括具有与印刷电路板热连通的表面和与周围环境 热连通的表面的热传导基底，与电子器件中的所述一个或多个组件的至少一部分和至少一 部分热传导基底物理接触的温度管理材料，该温度管理材料包括潜热为至少5焦耳/克和 转变温度为〇°C至100°C的聚合物相变材料；和导热填料，该方法包括： 在所述一个或多个连接到印刷电路板上的组件的至少一部分上施加温度管理材料； 用该外壳封闭印刷电路板，所述一个或多个组件和用于温度管理和散热的结构； 固化该温度管理材料。20. 权利要求19的方法，其中温度管理材料基本上填充在外壳内的任何空隙。21. -种电子器件，其中该电子器件中的一个或多个组件在操作期间产生热，该电子器 件包括用于温度管理和散热的结构，该用于温度管理和散热的结构包括： 具有与周围环境热连通的表面的热传导基底； 与电子器件中的所述一个或多个组件的至少一部分和至少一部分热传导基底物理接 触的温度管理材料； 该温度管理材料包括： 两种或更多种交联的聚合物型潜热储存材料的混合物，该混合物具有〇°C至100°C的 两个不同的转变温度；和 导热填料。22. -种个人计算器件，它包括： 外壳； 印刷电路板； 一个或多个连接到印刷电路板上且在该电子器件操作期间产生热的组件； 用于温度管理和散热的结构，该用于温度管理和散热的结构包括： 具有与印刷电路板热连通的表面和与周围环境热连通的表面的热传导基底； 与电子器件中的所述一个或多个组件的至少一部分和至少一部分热传导基底物理接 触的温度管理材料； 该温度管理材料包括： 两种或更多种聚合物型潜热储存材料的混合物，该混合物具有〇°C至100°C的两个不 同的转变温度；和 导热填料。23. 构造个人计算器件的方法，该个人计算器件包括外壳，印刷电路板，一个或多个连 接到印刷电路板上且在该电子器件操作期间产生热的组件，和用于温度管理和散热的结 构，该用于温度管理和散热的结构包括具有与印刷电路板热连通的表面和与周围环境热连 通的表面的热传导基底，两种或更多种温度管理材料的混合物，该混合物与电子器件中的 一个或多个组件的至少一部分和至少一部分热传导基底物理接触，这两种温度管理材料中 的至少一种包括带有至少一种官能团，潜热为至少5焦耳/克和转变温度为(TC至100°C的 官能聚合物型潜热储存材料，和导热填料，该方法包括： 施加该混合物至连接到印刷电路板上的所述一个或多个组件的至少一部分上； 用该外壳封闭印刷电路板，所述一个或多个组件和用于温度管理和散热的结构； 固化该混合物。24.-种电子器件，其中电子器件中的一个或多个组件在操作期间产生热，该电子器件 包括用于温度管理和散热的结构，该用于温度管理和散热的结构包括： 具有与周围环境热连通的表面的热传导基底； 两种或更多种温度管理材料的混合物，该混合物与电子器件中的所述一个或多个组件 的至少一部分和至少一部分热传导基底物理接触； 至少一种温度管理材料包括潜热为至少5焦耳/克和转变温度为0°C至KKTC且带有 至少一种官能团的交联的聚合物型潜热储存材料；和 导热填料。
【专利摘要】具有一个或多个组件且在操作期间产热的电子器件包括用于温度管理和散热的结构。该用于温度管理和散热的结构包括具有与周围环境热连通的表面的热传导基底以及与电子器件中的一个或多个组件的至少一部分和至少一部分热传导基底物理接触的温度管理材料。该温度管理材料包括潜热为至少5焦耳/克和转变温度为0℃至100℃的聚合物相变材料和导热填料。
【IPC分类】B32B5/16
【公开号】CN105050805
【申请号】CN201380038958
【发明人】M·哈特曼, G·罗达
【申请人】奥特拉斯技术有限责任公司
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2013年7月23日
【公告号】EP2877803A2, US8587945, US20140043754, WO2014018491A2, WO2014018491A3