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TW202000850A - 熱管理相變組成物、其製造方法及包含該組成物之製品 - Google Patents

熱管理相變組成物、其製造方法及包含該組成物之製品 Download PDF

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TW202000850A
TW202000850A TW108119286A TW108119286A TW202000850A TW 202000850 A TW202000850 A TW 202000850A TW 108119286 A TW108119286 A TW 108119286A TW 108119286 A TW108119286 A TW 108119286A TW 202000850 A TW202000850 A TW 202000850A
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明 隗
伊恩 史密斯
雪倫 宋
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美商羅傑斯公司
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Abstract

相變組成物包含以下項的均勻混合物：熱塑性聚合物組成物；和相變材料；其中，該相變組成物在大於或等於120°C的溫度下具有小於100,000厘泊、或小於55,000厘泊、或小於30,000厘泊、或小於20,000厘泊、或小於10,000厘泊、或小於3000厘泊的黏度，並且在小於或等於100°C、或小於或等於80°C、或小於或等於50°C的溫度下是凝膠。

Description

熱管理相變組成物、其製造方法及包含該組成物之製品
本揭露涉及相變材料（PCM）、其製造方法、以及包含該等PCM之製品。
熱管理在寬範圍的裝置中是所希望的，包括電池、包含發光二極體（LED）的裝置和包含電路的裝置。例如，電子裝置，如電視、收音機、電腦、醫療器械、商業機器和通信設備的電路設計變得越來越小和越來越薄。這種電子部件功率的增加導致發熱的增加。此外，較小的電子部件被密集地裝入更小的空間中，導致更強的發熱。
同時，電子裝置對過熱非常敏感，過熱對零件的壽命和可靠性都有負面影響。電子裝置中的溫度敏感元件可能需要保持在規定的工作溫度內，以避免顯著的性能下降或者甚至系統故障。因此，製造商繼續面臨驅散電子裝置中產生的熱量的挑戰，即熱管理。此外，電子裝置的內部設計可能包括不規則形狀的空腔，該等空腔對已知的熱管理方法提出了重大挑戰。
因此，在各種裝置中，並且特別是在電子裝置中，仍然需要新的熱管理方法。如果該等解決方案對小型或薄型裝置或具有不規則形狀空腔的裝置有效，這將是一個額外的優點。
一種相變組成物包含：以下項的均勻混合物：熱塑性聚合物組成物；和相變材料；其中，該相變組成物在大於或等於120°C的溫度下具有小於100,000厘泊、或小於55,000厘泊、或小於30,000厘泊、或小於20,000厘泊、或小於10,000厘泊、或小於3000厘泊的黏度，並且在小於或等於100°C、或小於或等於80°C、或小於或等於50°C的溫度下是凝膠。
製造相變組成物的方法包括將包含熱塑性聚合物組成物和視需要溶劑的組成物，以及熔融的相變材料結合以形成混合物；將該混合物冷卻以提供相變組成物，該相變組成物在小於或等於100°C、或小於或等於80°C、或小於或等於50°C、或小於或等於30°C的溫度下是凝膠；並且視需要除去溶劑。
還揭露了包含相變組成物的製品。
製造包含相變組成物的製品的方法包括將該相變組成物在有效提供小於100,000厘泊、或小於55,000厘泊、或小於30,000厘泊、或小於20,000厘泊、或小於10,000厘泊、或小於3000厘泊的黏度的溫度下加熱；將該加熱的相變組成物引入製品的空腔中；並將加入的相變組成物冷卻以在空腔內形成凝膠狀的相變組成物。
藉由以下附圖和具體實施方式來舉例說明上述的和其他特徵。
本發明人已經開發了相變組成物，該等相變組成物在相變溫度下具有高熔化熱，並且在低溫（小於或等於100°C）下為凝膠形式。該等相變組成物另外有利地具有在大於或等於120°C的溫度下小於100,000厘泊的黏度。該等相變組成物因此可以藉由簡單注射被容易地引入所希望的具有任何形狀的位置。不受理論束縛，據信該等有利的特性源於使用溶解在相變材料中的熱塑性聚合物組成物的均勻混合物。
該等相變組成物尤其適合為多種裝置，並且特別是電子裝置提供優異的熱保護。電子裝置的內部設計可以包括不規則形狀的空腔，該等空腔很難完全填充固體相變材料以使吸熱能力最大化。本文揭露的相變組成物具有以下優點：在高於電子裝置工作溫度的較高溫度下，相變組成物流動，並且可以被容易地注射到這種裝置的不規則形狀的空腔中，以使吸熱能力最大化。冷卻後，相變組成物呈凝膠形式，並且因此在裝置的工作溫度（例如，小於100°C或小於50°C）下不會從該裝置中洩漏出來。
如上所述，相變組成物包括溶解在相變材料中的熱塑性聚合物組成物的均勻混合物。視需要，相變組成物進一步包括添加劑組成物。選擇相變材料和熱塑性聚合物組成物以具有良好的相容性，允許大量的相變材料存在於與熱塑性聚合物組成物的可混溶共混物中。相變組成物可以被表徵為在大於或等於120°C的溫度下具有小於100,000厘泊、或小於55,000厘泊、或小於30,000厘泊、或小於20,000厘泊、或小於10,000厘泊、或小於3000厘泊的黏度，並且在小於或等於100°C、或小於或等於80°C、或小於或等於50°C的溫度下、或小於或等於30°C的溫度下是凝膠，使得相變組成物在該等溫度下不會表現出明顯的流動。
相變材料（PCM）係具有高熔化熱的物質，並且能夠在相變過程中（如分別熔化和固化）吸收和釋放大量潛熱。在相變過程中，相變材料的溫度幾乎保持恒定。相變材料在相變材料吸收或釋放熱量期間，典型地在材料的相變過程中，抑制或停止熱能流過材料。在一些情況下，相變材料可以在相變材料吸收或釋放熱量的一段時間內抑制熱傳遞，典型地在相變材料經歷兩種狀態之間的轉變時。這種作用通常是短暫的，並且將發生直到相變材料的潛熱在加熱或冷卻過程中被吸收或釋放。熱量可以從相變材料中儲存或移除，並且該相變材料通常可以藉由熱源或冷源有效地再補充。
相變材料因此具有特徵轉變溫度。術語「轉變溫度」或「相變溫度」係指材料經歷兩種狀態之間的轉變的近似溫度。在一些實施方式中，例如對於混合組成物的商業石蠟，轉變「溫度」可以是相轉變發生的溫度範圍。
原則上，可以在相變組成物中使用具有-100至150°C的相變溫度的相變材料。特別地，對於在LED和電子部件中的用途，結合到相變組成物中的相變材料可以具有0至115°C、10至105°C、20至100°C、或30至95°C的相變溫度。在一個實施方式中，相變材料具有25至105°C、或28至60°C、或45至85°C、或60至80°C、或80至100°C的熔化溫度。
相變材料的選擇通常取決於將包括該相變材料的特定應用所需的轉變溫度。例如，具有接近正常體溫或約37°C的轉變溫度的相變材料對於電子產品應用可能是理想的，以防止使用者傷害和保護過熱部件。相變材料可以具有-5至150°C、或0至90°C、或30至70°C、或35至50°C範圍內的轉變溫度。
在其他應用（例如電動汽車的電池）中，65°C或更高的相變溫度係所希望的。用於此類應用的相變材料可以具有在45至85°C、或60至80°C、或80至100°C範圍內的轉變溫度。
可以藉由改變相變材料的純度、分子結構、相變材料的共混或其任意組合來擴大或縮小轉變溫度。藉由選擇兩種或更多種不同的相變材料並形成混合物，相變材料的溫度穩定範圍可以針對任何所希望的應用進行調節。溫度穩定範圍可以包括特定的轉變溫度或轉變溫度的範圍。當結合本文所述之相變組成物中時，所得混合物可以表現出兩種或多種不同的轉變溫度或單一調節的轉變溫度。
在一些實施方式中，具有多個或寬的轉變溫度可能是有利的。如果使用單一的窄轉變溫度，這可能導致在達到轉變溫度之前熱/能量累積。一旦達到轉變溫度，能量將被吸收，直到潛在能量被消耗並且然後溫度將繼續升高。只要溫度開始升高，寬的或多個轉變溫度允許溫度調節和熱吸收，從而減輕任何熱/能量積累。多個或寬的轉變溫度也可以藉由重疊或交錯的熱吸收來更有效地幫助將熱量從部件傳導出去。例如，對於包含在35至40°C下吸收的第一相變材料（PCM1）和在38至45°C下吸收的第二相變材料（PCM2）的組成物，PCM1將開始吸收和控制溫度，直到使用大部分潛熱，此時PCM2將開始吸收和傳導來自PCM1的能量，從而使PCM1再生（rejuvenating）並允許其保持功能。
相變材料的選擇可以取決於相變材料的潛熱。相變材料的潛熱通常與其吸收和釋放能量/熱量或改變製品熱傳遞特性的能力相關。在一些情況下，相變材料可以具有至少80焦耳/克（J/g）、或至少100 J/g、或至少120 J/g、或至少140 J/g、或至少150 J/g、或至少170 J/g、或至少180 J/g、或至少185 J/g、或至少190 J/g、或至少200 J/g、或至少220 J/g的熔化潛熱。因此，例如，相變材料可以具有20 J/g至400 J/g，如80 J/g至400 J/g、或100 J/g至400 J/g、或150 J/g至400 J/g、或170 J/g至400 J/g、或190 J/g至400 J/g的熔化潛熱。
可以使用的相變材料包括各種有機和無機物。相變材料的實例包括烴（例如直鏈烷烴或石蠟烴、支鏈烷烴、不飽和烴、鹵代烴和脂環烴）、矽酮蠟、烷烴、烯烴、炔烴、芳烴、水合鹽（例如六水合氯化鈣、六水合溴化鈣、六水合硝酸鎂、三水合硝酸鋰、四水合氟化鉀、銨鋁礬、六水合氯化鎂、十水合碳酸鈉、十二水合磷酸氫二鈉、十水合硫酸鈉和三水合乙酸鈉），蠟，油，水，飽和與不飽和脂肪酸（例如己酸、辛酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、硬脂酸、花生酸、二十二烷酸、二十四烷酸、蠟酸等），脂肪酸酯（例如脂肪酸C1 -C4 烷基酯，如辛酸甲酯、癸酸甲酯、月桂酸甲酯、肉豆蔻酸甲酯、棕櫚酸甲酯、硬脂酸甲酯、花生酸甲酯、山崳酸甲酯、二十四烷酸甲酯等），脂肪醇（例如辛醇、月桂醇、肉豆蔻醇、鯨蠟醇、硬脂醇、花生醇、二十二烷醇、二十四烷醇、蠟醇、褐煤醇、三十烷醇和三十四烷基醇（geddyl alcohol）等），二元酸，二元酯，1-鹵化物，一級醇，二級醇，三級醇，芳香族化合物，包合物，半包合物，氣體包合物，酸酐（如硬脂酸酐），碳酸乙烯酯，甲酯，多元醇（例如2,2-二甲基-1,3-丙二醇、2-羥甲基-2-甲基-1,3-丙二醇、乙二醇、聚乙二醇、季戊四醇、二季戊四醇、三羥甲基乙烷、四羥甲基乙烷、新戊二醇、四羥甲基丙烷、2-胺基-2-甲基-1,3-丙二醇、單胺基季戊四醇、二胺基季戊四醇和三(羥甲基)乙酸），糖醇（赤蘚糖醇、D-甘露醇、半乳糖醇、木糖醇、D-山梨糖醇），聚合物（如聚乙烯，聚乙二醇，聚環氧乙烷，聚丙烯，聚丙二醇，聚丁二醇，聚丙二酸丙烯酯，聚癸二酸戊二醇酯，聚戊二酸戊酯，聚豆蔻酸乙烯酯，聚硬脂酸乙烯酯，聚月桂酸乙烯酯，聚甲基丙烯酸十六烷基酯，聚甲基丙烯酸十八烷基酯，藉由二醇（或其衍生物）與二酸（或其衍生物）縮聚生產的聚酯，和共聚物（如具有烷基烴側鏈或具有聚乙二醇側鏈的聚丙烯酸酯或聚（甲基）丙烯酸酯），以及包括聚乙烯、聚乙二醇、聚環氧乙烷、聚丙烯、聚丙二醇、或聚丁二醇的共聚物），金屬及其混合物。可以使用各種植物油，例如豆油、棕櫚油等。此類油可以被純化或以其他方式處理，以使它們適合用作相變材料。在一個實施方式中，相變組成物中使用的相變材料係有機物。
石蠟相變材料可以是石蠟烴，也就是說，由式Cn Hn+2 表示的烴，其中n的範圍可以從10至44個碳原子。石蠟烴同系物的熔點和熔化熱與碳原子數直接相關，如下表所示。 [表1].石蠟烴的熔點
Figure 108119286-A0304-0001
類似地，脂肪酸的熔點取決於鏈長。
在一個實施方式中，相變材料包括具有15至40個碳原子、18至35個碳原子、或18至28個碳原子的石蠟烴、脂肪酸、或脂肪酸酯。相變材料可以是單石蠟烴、脂肪酸、或脂肪酸酯，或者烴、脂肪酸和/或脂肪酸酯的混合物。相變材料可以是植物油。在一個較佳的實施方式中，相變材料具有5至70°C、25至65°C、35至60°C、或30至50°C的熔化溫度。
根據ASTM D3418藉由差示掃描量熱法確定的相變材料的熔化熱可以大於150焦耳/克、較佳的是大於180焦耳/克、更較佳的是大於200焦耳/克
相變材料包括未包封（「原始」）相變材料，儘管包封的相變材料也可以存在，如下面進一步詳述的。未包封相變材料的量取決於所使用的材料類型、所希望的相變溫度、所使用的熱塑性聚合物類型等考慮，但是選擇該量係為了在混合後提供相變材料和熱塑性聚合物的可混溶共混物。未包封相變材料的量可以是該未包封相變材料和熱塑性聚合物的總重量的50至97重量百分數、或55至95重量百分數、或60至90重量百分數，前提係該相變材料和該熱塑性聚合物的可混溶共混物在混合之後形成。在一個實施方式中，未包封相變材料的量可以是該未包封相變材料和熱塑性聚合物的總重量的60至97重量百分數、或55至97重量百分數、或65至95重量百分數、或60至90重量百分數，前提係該相變組成物和該熱塑性聚合物的可混溶共混物在混合之後形成。在一個較佳的實施方式中，存在大量未包封相變材料，特別是70至97重量百分數、或85至97重量百分數、或80至97重量百分數、或甚至90至97重量百分數，基於未包封相變材料和熱塑性聚合物的總重量。
相變組成物進一步包括與未包封的相變材料組合的熱塑性聚合物組成物。如本文所用，「聚合物」包括低聚物、離聚物、樹狀聚合物、均聚物和共聚物（如接枝共聚物、無規共聚物、嵌段共聚物（例如星形嵌段共聚物、無規共聚物等））。熱塑性聚合物組成物可以是單獨的聚合物或聚合物的組合。聚合物的組合可以是，例如，兩種或更多種具有不同化學組成、不同重均分子量或者前述組合的聚合物的共混物。仔細選擇聚合物或聚合物的組合允許調節相變組成物的特性。
選擇熱塑性聚合物組成物的類型和量以與相變材料具有良好的相容性，以便形成熱塑性聚合物組成物和大量，例如按重量計至少50%、或按重量計至少70%、或按重量計至少80%、或甚至按重量計至少90%的相變材料的可混溶共混物。如果使用兩種或更多種聚合物的組合，聚合物較佳的是可混溶的，或者當與相變材料組合時可混溶。還可以選擇熱塑性聚合物組成物以提供所希望的凝膠溫度。
已經出人意料地發現，仔細選擇熱塑性聚合物組成物以提供與大量未包封相變材料的可混溶共混物，提供了在較低溫度下為凝膠但在較高溫度下具有低黏度的產品。如本文所用，「凝膠」或「凝膠狀相變組成物」係指在給定溫度下在穩態狀態下不表現出顯著流動的物理狀態。較佳的是，凝膠或凝膠狀相變組成物在給定溫度下在穩態狀態下不表現出明顯的流動。因此，選擇熱塑性聚合物組成物、未包封相變材料、以及以下詳述的任何添加劑，使得旨在用於製品（如電子裝置）中的所得相變組成物在該製品的整個工作溫度範圍內是凝膠狀態。也就是說，選擇熱塑性聚合物組成物和未包封的相變材料，使得所得相變組成物的凝膠溫度係裝置預期的最高工作溫度。凝膠溫度係在聚合物組成物中形成熱可逆凝膠的溫度閾值。例如，製品的工作溫度可以在10至100°C、15至85°C、或20至70°C的範圍內。相變組成物因此可以在高於製品的工作溫度範圍（高於相變組成物的凝膠溫度）的溫度下，但在製品的工作溫度範圍內的溫度下作為流體引入製品的空腔中，該溫度將為或低於相變組成物的凝膠溫度。在一個非常有利的特徵中，相變組成物作為凝膠存在，並且因此不會從製品中洩漏。相變組成物因此可以在至少120°C的溫度下作為流體被加入到這種製品的空腔中，但是然後形成在100°C或更低的溫度下基本不流動的凝膠。相變組成物有效地將相變材料保持在其自身基體內的能力可以賦予相變組成物長時間優異的熱管理性能。
在一個實施方式中，熱塑性聚合物組成物具有低極性。熱塑性聚合物組成物的低極性使其能夠與非極性特性的相變材料相容。
可用於評估聚合物組成物與未包封相變材料的相容性的一個參數係聚合物組成物和相變材料的「溶解度參數」(δ)。溶解度參數可以藉由本領域任何已知的方法確定，或者從公佈的表格中的許多聚合物和相變材料獲得。聚合物組成物和相變材料通常具有相似的溶解度參數，以形成可混溶的共混物。聚合物組成物的溶解度參數（δ）可以在未包封相變材料的溶解度參數的 ± 1、或 ± 0.9、或 ± 0.8、或 ± 0.7、或 ± 0.6、或 ± 0.5、或 ± 0.4、或 ± 0.3之內。
根據相變材料和相變組成物的其他所希望的特徵，多種熱塑性聚合物可以單獨或組合用於熱塑性聚合物組成物中。通常被認為係熱塑性的示例性聚合物包括環狀烯烴聚合物（包括聚降冰片烯和含有降冰片烯基單元的共聚物，例如環狀聚合物（如降冰片烯）和非環狀烯烴（如乙烯或丙烯）的共聚物），氟聚合物（例如聚氟乙烯（PVF）、聚偏二氟乙烯（PVDF）、氟化乙烯-丙烯（FEP）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚(乙烯-四氟乙烯)（PETFE）、全氟烷氧基（PFA）），聚縮醛（例如聚氧化乙烯和聚甲醛），聚(C1-6 烷基)丙烯酸酯，聚丙烯醯胺（包括未取代的單-N-和二-N-(C1-8 烷基)丙烯醯胺），聚丙烯腈，聚醯胺（例如脂肪族聚醯胺、聚鄰苯二甲醯胺和聚芳醯胺），聚醯胺醯亞胺，聚酐，聚伸芳基醚（例如聚伸苯基醚），聚伸芳基醚酮（例如聚醚醚酮（PEEK）和聚醚酮酮（PEKK）），聚伸芳基酮，聚伸芳基硫醚（例如聚伸苯基硫醚（PPS）），聚伸芳基碸（例如聚醚碸（PES）、聚苯碸（PPS）等），聚苯并噻唑，聚苯并惡唑，聚苯并咪唑，聚碳酸酯（包括均聚碳酸酯和聚碳酸酯共聚物（如聚碳酸酯-矽氧烷、聚碳酸酯-酯、以及聚碳酸酯-酯-矽氧烷），聚酯（例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚芳酯、以及聚酯共聚物（如聚酯-醚）），聚醚醯亞胺（包括共聚物（如聚醚醯亞胺-矽氧烷共聚物）），聚醯亞胺（包括共聚物（如聚醯亞胺-矽氧烷共聚物）），聚（C1-6 烷基）甲基丙烯酸酯，聚甲基丙烯醯胺（包括未取代的和單-N-和二-N-（C1-8 烷基）丙烯醯胺），聚烯烴（例如聚乙烯、聚丙烯及其鹵化衍生物（如聚四氟乙烯）、及其共聚物（例如乙烯-α-烯烴共聚物、聚（乙烯-乙酸乙烯酯））），聚㗁二唑，聚甲醛，聚苯酞（polyphthalide），聚矽氮烷，聚矽氧烷（矽酮），聚苯乙烯（包括共聚物（如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）和甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯（MBS）），聚硫化物，聚磺醯胺，聚磺酸鹽，聚碸，聚硫酯，聚三𠯤，聚脲，聚胺酯，乙烯基聚合物（包括聚乙烯醇、聚乙烯酯、聚乙烯醚、聚乙烯鹵化物（例如聚氟乙烯）、聚乙烯酮、聚乙烯腈、聚乙烯硫醚、以及聚偏二氟乙烯）等。可以使用包括至少一種前述聚合物的組合。
聚合物的較佳的類型係彈性體，其可以視需要進行交聯。在一些實施方式中，交聯（即固化）彈性體的使用在較高的溫度下提供了較低的相變組成物流動。合適的彈性體可以是彈性體無規共聚物、接枝共聚物或嵌段共聚物。實例包括天然橡膠/異戊二烯、丁基橡膠、聚雙環戊二烯橡膠、含氟彈性體、乙烯-丙烯橡膠（EPR）、乙烯-丁烯橡膠、乙烯-丙烯-二烯單體橡膠（EPDM或乙烯-丙烯-二烯三元共聚物）、丙烯酸酯橡膠、丁腈橡膠、氫化丁腈橡膠（HNBR）、有機矽彈性體、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）、苯乙烯-丁二烯橡膠（SBR）、苯乙烯-(乙烯-丁烯)-苯乙烯（SEBS）、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）、丙烯腈-乙烯-丙烯-二烯-苯乙烯（AES）、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯（SIS）、苯乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯（SEPS）、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯（MBS）、高度橡膠接枝（HRG）、聚胺酯、矽酮、丙烯酸酯等。
彈性體嵌段共聚物包括衍生自烯基芳香族化合物的嵌段（A）和衍生自共軛二烯的嵌段（B）。嵌段（A）和（B）的排列包括線性和接枝結構，該等接枝結構包括具有支鏈的徑向遠端嵌段結構。線性結構的實例包括二嵌段（A-B）、三嵌段（A-B-A或B-A-B）、四嵌段（A-B-A-B）和五嵌段（A-B-A-B-A或B-A-B-A-B）結構，以及包含總共6個或更多個A和B的嵌段的線性結構。具體的嵌段共聚物包括二嵌段、三嵌段和四嵌段結構，並且具體地是A-B二嵌段和A-B-A三嵌段結構。在一些實施方式中，彈性體係由聚苯乙烯嵌段和橡膠嵌段組成的苯乙烯嵌段共聚物（SBC）。橡膠嵌段可以是聚丁二烯、聚異戊二烯、它們的氫化等價物或包括至少一種前述物質的組合。苯乙烯嵌段共聚物的實例包括苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物，例如Kraton D SBS聚合物（科騰性能聚合物公司（Kraton Performance Polymers, Inc.））；苯乙烯-乙烯/丙烯嵌段共聚物，例如Kraton G SEPS（科騰性能聚合物公司）或苯乙烯-乙烯/丁二烯嵌段共聚物，例如Kraton G SEBS（科騰性能聚合物公司）；和苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物，例如Kraton D SIS聚合物（科騰性能聚合物公司）。在某些實施方式中，該聚合物係苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物，例如Kraton G 1726。在其他實施方式中，該聚合物係苯乙烯丁二烯嵌段共聚物，例如Kraton D1192。
在某些實施方式中，該聚合物係Kraton G SEBS或SEPS、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚丁二烯、EPDM、天然橡膠、丁基橡膠、環烯烴共聚物、聚雙環戊二烯橡膠或包括一種或多種前述物質的組合。
未包封相變材料和熱塑性聚合物組成物的組合在小於或等於100°C、或小於或等於80°C、或小於或等於50°C的溫度下可以是凝膠，並且可以在至少120°C的溫度下具有小於100,000厘泊、或小於55,000厘泊、或小於30,000厘泊、或小於20,000厘泊、或小於10,000厘泊、或小於3000厘泊的黏度。在一個實施方式中，未包封相變材料與熱塑性聚合物組成物的組合在小於或等於80°C、或小於或等於50°C的溫度下是凝膠，並且在120°C的溫度下具有小於55,000厘泊、或小於30,000厘泊、或小於20,000厘泊、或小於10,000厘泊、或小於3000厘泊的黏度。在另一個實施方式中，未包封相變材料和熱塑性聚合物組成物的組合在小於或等於50°C、或小於或等於30°C的溫度下是凝膠，並且在120°C的溫度下具有小於30,000厘泊、或小於20,000厘泊、或小於10,000厘泊、或小於3000厘泊的黏度。未包封相變材料和熱塑性聚合物組成物的組合在高於25°C、或高於30°C、或高於40°C的溫度下是凝膠。
未包封相變材料和熱塑性聚合物組成物的組合的特徵在於，根據ASTM D3418藉由差示掃描量熱法測定的熔化熱為大於150焦耳/克、較佳的是大於180焦耳/克、更較佳的是大於200焦耳/克。
在一些實施方式中，該相變組成物可以滿足UL94 VTM-2可燃性標準。
相變組成物可以由未包封的相變材料和單獨的熱塑性聚合物組成物的組合組成或基本上由其組成，其量如上所述。可替代地，相變組成物可以進一步包含其他組分作為添加劑，例如包封的相變材料、填充劑或本領域已知的其他添加劑。選擇此類另外的組分，以便不會對相變組成物的所希望特性（特別是所述的膠凝和黏度特性）產生顯著不利的影響。
例如，儘管相變組成物包含未包封的相變材料，但是該相變組成物可以進一步包含包封形式的相變材料作為添加劑。相變材料的包封實質上產生了相變材料的容器，使得無論相變材料係固態還是液態，相變材料都被包含。包封材料（如相變材料）的方法係本領域已知的（參見例如美國專利號5,911,923和6,703,127）。微膠囊化和大膠囊化的相變材料也是可商購的（例如從Microtek實驗室公司）。大膠囊具有1000至10,000微米的平均粒度，而微膠囊具有小於1000微米的平均粒度。包封的相變材料可以被包封在微膠囊中，並且該等微膠囊的平均粒徑可以是1至100微米、或2至50微米、或5至40微米。本文中，包封PCM的平均粒度係體積加權平均粒度，例如使用瑪律文Mastersizer 2000粒子分析儀或等價儀器確定。可以包括1至50重量百分數，具體地1至40重量百分數、或5至30重量百分數、或10至30重量百分數的量的包封相變材料，各自基於相變組成物的總重量。
相變組成物可以進一步包含填充劑，例如調節相變組成物的介電、導熱或磁性特性的填充劑。可以使用低膨脹係數的填充劑，如玻璃珠、二氧化矽或研磨微玻璃纖維。可以使用熱穩定的纖維，如芳香族聚醯胺或聚丙烯腈。代表性的介電填充劑包括二氧化鈦（金紅石和銳鈦礦）、鈦酸鋇、鈦酸鍶、熔融的無定形二氧化矽、剛玉、矽灰石、芳族聚醯胺纖維(例如來自杜邦公司（DuPont）的KEVLAR(tm))、玻璃纖維、Ba2 Ti9 O20 、石英、氮化鋁、碳化矽、氧化鈹、氧化鋁、氧化鎂、雲母、滑石、奈米黏土、矽鋁酸鹽（天然的和合成的）、氧化鐵、CoFe2 O4 （可從奈米結構和無定形材料公司（Nanostructured & Amorphous Materials, Inc.）獲得的奈米結構粉末）、單壁或多壁碳奈米管和氣相二氧化矽（例如，可從卡博特公司（Cabot Corporation）獲得的Cab-O-Sil），其中的每一種可以單獨使用或組合使用。
可以使用的其他類型的填充劑包括導熱填充劑、絕熱填充劑、磁性填充劑或包括至少一種前述物質的組合。導熱填充劑包括例如氮化硼、二氧化矽、氧化鋁、氧化鋅、氧化鎂和氮化鋁。絕熱填充劑的實例包括例如微粒形式的有機聚合物。磁性填充劑可以是奈米級的。
填充劑可以呈固體、多孔或中空顆粒的形式。填充劑的粒度影響許多重要特性，包括熱膨脹係數、模量、伸長率和阻燃性。在一個實施方式中，填充劑具有0.1至15微米、具體地0.2至10微米的平均粒度。填充劑可以是奈米顆粒，即奈米填充劑，具有1至100奈米（nm）、或5至90 nm、或10至80 nm，或20至60 nm的平均粒度。可以使用具有雙峰、三峰或較高的平均粒度分佈的填充劑組合。可以包括0.5至60重量百分數、或1至50重量百分數、或5至40重量百分數的量的填充劑，基於相變組成物的總重量。
除了如上所述的視需要的的包封相變材料和視需要的的填充劑之外，相變組成物可以進一步視需要包含添加劑，如阻燃劑、固化引發劑、交聯劑、黏度調節劑、潤濕劑、抗氧化劑、熱穩定劑、著色劑或包括至少一種前述物質的組合。添加劑的特定選擇取決於所使用的聚合物、相變組成物的特定應用以及該用於應用所希望的性能，並且選擇添加劑以便增強或基本上不會對電路子組件的電特性（如導熱性、介電常數、耗散因子、介電損耗或其他所希望的特性）產生不利影響。
阻燃劑可以是金屬碳酸鹽、金屬水合物、金屬氧化物、鹵化有機化合物、含有機磷化合物、含氮化合物、或次膦酸鹽。代表性的阻燃添加劑包括含溴、磷和金屬氧化物的阻燃劑。合適的含溴阻燃劑通常是芳香族的，並且含有二溴/化合物。可商購的一些係來自，例如雅寶公司（Albemarle Corporation）的商品名為Saytex BT-93W（伸乙基雙四溴鄰苯二甲醯亞胺）、Saytex 120（十四溴二苯氧基苯），以及大湖公司（Great Lake）的商品名為BC-52、BC-58，Esschem公司的商品名為FR1025。
合適的含磷阻燃劑包括各種有機磷化合物，例如具有式(GO)3 P=O的芳香族磷酸酯，其中每個G獨立地為C1-36 烷基、環烷基、芳基、烷芳基、或芳烷基，前提係至少一個G為芳香族基團。兩個G基團可被連接在一起以提供一個環狀基團，例如二苯基季戊四醇二磷酸酯。其他合適的芳香族磷酸酯可以是，例如苯基雙(十二烷基)磷酸酯、苯基雙(新戊基)磷酸酯、苯基雙(3,5,5'-三甲基己基)磷酸酯、乙基二苯基磷酸酯、2-乙基己基二(對甲苯基)磷酸酯、雙(2-乙基己基)對甲苯基磷酸酯、三甲苯基磷酸酯、雙(2-乙基己基)苯基磷酸酯、三(壬基苯基)磷酸酯、雙(十二烷基)對甲苯基磷酸酯、二丁基苯基磷酸酯、2-氯乙基二苯基磷酸酯、對甲苯基雙(2,5,5'-三甲基己基)磷酸酯、2-乙基己基磷酸二苯酯等。具體的芳香族磷酸酯係其中每個G為芳香族的磷酸酯，例如，磷酸三苯基酯、磷酸三甲苯基酯、異丙基化磷酸三苯基酯等。合適的雙官能或多官能芳香族的含磷化合物的實例分別包括間苯二酚四苯基二磷酸酯（RDP）、對苯二酚的雙(二苯基)磷酸酯、以及雙酚-A的雙(二苯基)磷酸酯、它們的低聚物和聚合物對應物等。
也可以使用金屬次膦酸鹽。次膦酸鹽的實例係次膦酸鹽，例如像脂環族次膦酸鹽和次膦酸酯。次膦酸鹽的另外的實例係二膦酸、二甲基次膦酸、乙基甲基次膦酸、二乙基次膦酸以及該等酸的鹽，例如像鋁鹽和鋅鹽。氧化膦的實例係異丁基雙(羥烷基)氧化膦和1,4-二異丁烯-2,3,5,6-四羥基-1,4-二膦氧化物或1,4-二異丁烯-1,4-二磷醯基-2,3,5,6-四羥基環己烷。含磷化合物的另外的實例係NH1197(r)（科聚亞公司（Chemtura Corporation））、NH1511(r)（科聚亞公司）、NcendX P-30(r)（雅寶公司）、Hostaflam OP5500(r)（科萊恩公司（Clariant））、Hostaflam OP910(r)（科萊恩公司）、EXOLIT 935（科萊恩公司）、和Cyagard RF 1204(r)、Cyagard RF 1241(r)以及Cyagard RF 1243R（Cyagard係氰特工業公司（Cytec Industries）的產品）。在一個特別有利的實施方式中，當與EXOLIT 935（次膦酸鋁）使用時，無鹵素的相變組成物具有優異的阻燃性。另外其他的阻燃劑包括三聚氰胺多磷酸鹽、三聚氰胺氰尿酸鹽、蜜白胺、氰尿醯胺、蜜勒胺、胍、磷氮烷、矽氮烷、DOPO（9,10-二氫-9-氧雜-10磷雜菲-10-氧化物）、以及10-(2,5二羥基苯基)-10H-9-氧雜-磷雜菲-10-氧化物。
合適的金屬氧化物阻燃劑係氫氧化鎂、氫氧化鋁、錫酸鋅和氧化硼。較佳的是，阻燃劑可以是三氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化銻、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、乙烯-雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺)、三聚氰胺、錫酸鋅或氧化硼。
對於所使用的特定類型的添加劑，阻燃添加劑可以以本領域已知的量存在。在一個實施方式中，選擇阻燃劑的類型和量以提供以下相變組成物，當固化至1.5毫米的厚度時，該相變組成物可以通過UL94 VTM-2標準。
示例性的固化引發劑包括在相變組成物中用於引發聚合物固化（交聯）的那些。實例包括但不限於疊氮化物、胺、過氧化物、硫和硫衍生物。自由基引發劑尤其希望作為固化引發劑。自由基引發劑的實例包括過氧化物、氫過氧化物和非過氧化物引發劑，如2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷。過氧化物固化劑的實例包括過氧化二異丙苯、間α,α-二(三級丁基過氧)，對二異丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(三級丁基過氧)己烷-3、和2,5-二甲基-2,5-二(三級丁基過氧)己炔-3、以及包括一種或多種前述固化引發劑的混合物。當使用時，固化引發劑可以以0.01重量百分數至5重量百分數的量存在，基於相變組成物的總重量。
交聯劑係反應性的單體或聚合物。在一個實施方式中，這種反應性的單體或聚合物能夠與聚合物在相變組成物發生共反應。合適的反應性單體的實例包括苯乙烯、二乙烯基苯、乙烯基甲苯、氰尿酸三烯丙酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯和多官能丙烯酸酯單體（如可從沙多瑪公司（Sartomer Co.）獲得的Sartomer化合物）等，所有該等單體都是可商購的。交聯劑的用量係0.1至50重量百分數，基於相變組成物的總重量。
示例性的抗氧化劑包括自由基清除劑和金屬減活化劑。自由基清除劑的非限制性實例係聚[[6-(1,1,3,3-四甲基丁基)胺基-s-三𠯤-2,4-二基][(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基]六亞甲基[(2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基)亞胺基]]，可從汽巴化學品公司（Ciba Chemicals）以商品名Chimassorb 944獲得。金屬減活化劑的一個非限制性實例係2,2-草醯二胺基雙[乙基3-(3,5-二三級丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]，可從科聚亞公司以商品名Naugard XL-1商購。可以使用單一抗氧化劑或兩種或更多種抗氧化劑的混合物。抗氧化劑通常以最高達3重量百分數、具體地0.5至2.0重量百分數的量存在，基於相變組成物的總重量。
可以存在偶聯劑，以促進連接金屬表面或填充劑表面與聚合物的共價鍵的形成，或參與該等共價鍵。示例性偶聯劑包括3-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷和3-巰基丙基三甲氧基矽烷和六亞甲基二矽氮烷。
當存在添加劑時，相變組成物可以包含40至95重量百分數、或50至90重量百分數、或60至85重量百分數、或70至80重量百分數的未包封相變材料；2至40重量百分數、或4至30重量百分數、或5至20重量百分數、或5至15重量百分數的該熱塑性聚合物組成物；以及最高達60重量百分數、或0.1至40重量百分數、或0.5至30重量百分數或1至20重量百分數的添加劑組成物；其中，各重量百分數係基於相變組成物的總重量，並且總計為100重量百分數。
包含未包封相變材料、熱塑性聚合物組成物、以及至少一種添加劑的相變組成物在小於或等於100°C、或小於或等於80°C、或小於或等於50°C的溫度下是凝膠，並且可以在至少120°C的溫度下具有小於100,000厘泊、或小於55,000厘泊、或小於30,000厘泊、或小於20,000厘泊、或小於10,000厘泊、或小於3000厘泊的黏度。在一個實施方式中，相變組成物在小於或等於80°C、或小於或等於50°C的溫度下是凝膠，並且在120°C的溫度下具有小於55,000厘泊、或小於30,000厘泊、或小於20,000厘泊、或小於10,000厘泊、或小於3000厘泊的黏度。在另一個實施方式中，相變組成物在小於或等於50°C的溫度下是凝膠，並且在120°C的溫度下具有小於30,000厘泊、或小於20,000厘泊、或小於10,000厘泊、或小於3000厘泊的黏度。
包含至少一種添加劑的相變組成物可以具有至少100 J/g、較佳的是至少170 J/g、更較佳的是至少220 J/g、還更較佳的是至少240 J/g的熔化熱。
在一些實施方式中，包括至少一種添加劑的相變組成物可以滿足UL94 V-2可燃性標準。
相變組成物可以藉由以下方式來製造：結合熱塑性聚合物組成物、相變材料、視需要溶劑、以及任何添加劑來製造相變組成物。結合可以藉由任何合適的方法進行，如共混、混合、或攪拌。在一個實施方式中，相變材料係熔融的並且聚合物溶解在該熔融的相變材料中。在一個實施方式中，用於形成相變組成物（包括聚合物和相變材料以及視需要的的添加劑）的該等組分可以藉由溶解或懸浮在溶劑中來結合，以提供混合物或溶液。
當包括溶劑時，選擇溶劑以溶解聚合物、分散相變材料和任何其他可能存在的視需要的添加劑，並以具有便於成形和乾燥的蒸發速率。可能的溶劑的非排他性列表係二甲苯；甲苯；甲基乙基酮；甲基異丁基酮；己烷和高級液態直鏈烷烴，如庚烷、辛烷、壬烷等；環己烷；異佛爾酮；各種基於萜的溶劑；和共混溶劑。具體的示例性溶劑包括二甲苯、甲苯、甲基乙基酮、甲基異丁基酮和己烷，並且仍然更具體地，二甲苯和甲苯。組成物的組分在溶液或分散體中的濃度不是關鍵的並且將取決於該等組分的溶解度、所用的填充劑水平、應用方法和其他因素。通常，溶液包含10至80重量百分數的固體（除溶劑之外的所有組分），更具體地50至75重量百分數的固體，基於溶液的總重量。
在環境條件下，或藉由強制通風或加熱的空氣，使任何溶劑蒸發，並將混合物冷卻以提供凝膠狀相變組成物。相變組成物也可以藉由已知的方法成型，例如擠出、模塑或流延。例如，相變組成物可以藉由流延到載體上隨後從載體釋放來形成層，或者可替代地流延到基底上，如隨後將形成電路結構層的導電金屬層。
。該層可以在乾燥過程中未固化或部分固化（B階段），或者如果需要，該層可以在乾燥後部分或完全固化。可以例如在20°C至200°C、特別是30°C至150°C、更具體地40°C至100°C下將該層加熱。所得相變組成物可以在使用（例如層壓和固化）前儲存，部分固化並且然後儲存，或者層壓並完全固化。
在另一個方面，揭露了包含相變組成物的製品。相變組成物可用於各種應用，包括電子裝置、LED裝置和電池。相變組成物可以特別有利地用於含有不規則形狀空腔的製品中，該等空腔可能難以完全填充固體PCM複合材料和材料。相變組成物可用於多種電子裝置和任何其他產生熱量而損害處理器和其他工作電路（記憶體、視頻晶片、電信晶片等）性能的裝置。這種電子裝置的實例包括手機、PDA、智慧手機、平板電腦、膝上型電腦、手持掃瞄器和其他通常的可擕式設備。然而，相變組成物實際上可以結合到任何在工作期間需要冷卻的電子裝置中。例如，用於消費品、醫療設備、汽車部件、飛機部件、雷達系統、制導系統和結合到民用和軍用設備以及其他車輛中的GPS裝置的電子產品可以受益於各種實施方式的各方面，如電池、發動機控制單元（ECU）、氣囊模組、車身控制器、車門模組、巡航控制模組、儀錶板、氣候控制模組、防抱死制動模組（anti-lock braking module）（ABS）、變速器控制器和電源分配模組。相變組成物及其製品也可以結合到電子產品的殼體或其他結構部件中。通常，依賴於電子處理器或其他電子電路的性能特性的任何裝置都可以受益於藉由利用本文揭露的相變組成物的方面而獲得的增加的或更穩定的性能特性。
製品的空腔可以是任何形狀或尺寸。然而，如上所述，相變組成物尤其適用於具有複雜特徵的小空腔或空腔，因為此類空腔可以使用相變組成物容易地填充。在一個實施方式中，製品的空腔具有小於2釐米、較佳的是小於1釐米、更較佳的是小於0.5釐米、還更較佳的是小於0.1釐米的最小尺寸。在替代實施方式中，製品的空腔具有至少2釐米或更大、或5釐米或更大、或10釐米或更大、或20釐米或更大的最小尺寸。該製品可以是例如電子裝置，較佳的是手持電子裝置。其他製品可以是LED裝置或電池，例如汽車電池。
包含相變組成物的製品可以藉由將該相變組成物加熱到至少100°C、或至少110°C、或至少120°C的溫度以獲得流體相變組成物，並且然後在第一溫度下將流體相變組成物引入製品的空腔中，並將製品冷卻至第二溫度來製造。在第一溫度下，流體相變組成物的黏度係小於100,000厘泊、或小於55,000厘泊、或小於30,000厘泊、或小於20,000厘泊、或小於10,000厘泊、或小於3000厘泊。將流體相變組成物引入空腔可以藉由重力進行，例如傾倒或滴落。在特定實施方式中，將流體相變組成物引入空腔中可以藉由注射進行。製品內的相變組成物在不超過製品的預期最高工作溫度的第二溫度下形成凝膠狀相變組成物。該第二溫度（組成物的凝膠溫度）可以小於或等於100°C、或小於或等於80°C、或小於或等於50°C、或小於或等於30°C，例如25°C至100°C、或28°C至60°C、或45°C至85°C、或60°C至80°C、或80°C至99°C。
本文所述之相變組成物可以為裝置提供改善的熱穩定性，從而能夠避免電子裝置的性能和壽命下降。相變組成物進一步有利於用作熱管理材料，尤其是在電子產品中，因為它們可以容易地被引入到不規則形狀的空腔中以允許最大的吸熱能力，該等空腔可能難以完全填充固體相變組成物。
以下實例僅僅是對本文揭露的相變組成物和製造方法的說明，並且不旨在限制其範圍。 實例
材料轉變的熔化溫度和焓（ΔH）可以藉由差示掃描量熱法（DSC），例如使用珀金埃爾默公司（Perkin Elmer）的DSC 4000或等價物，根據ASTM D3418來確定。
藉由將7.3克KRATON D1192（基於苯乙烯和丁二烯的透明線性嵌段共聚物，具有30%質量的結合苯乙烯）逐漸溶解在78克熔融的PCM43P（相變溫度為43°C的石蠟；Microtek實驗室公司），在行星羅斯（Ross）混合器中混合，來製備具有在大於或等於100°C的溫度下適用於注射的黏度的材料。羅斯混合器的設置溫度為100°C。在聚合物完全溶解到熔化的蠟中之後，將14.7克三水氧化鋁（ATH）SB 222（Huber工程材料公司）和0.1克Regal 660炭黑逐漸加入到熔化的系統中，直到形成均勻的相變組成物。
在相變組成物上進行DSC以測定熔化熱。該圖顯示了DSC結果，該等結果示出了相變組成物具有204.8 J/g的高熔化熱。
相變組成物在100°C下的黏度低於5000厘泊（cP），如根據ASTM標準D 3236-88，使用帶有配件溫度控制器的布氏RVDV2T旋轉黏度計確定，允許將相變組成物注射到所希望的位置。然而，在較低溫度（例如 > 60°C）下，相變組成物係不流動的凝膠，不會從該位置洩漏。
申請專利範圍藉由以下非限制性實施方式進一步說明。
實施方式1：一種相變組成物，包含：以下項的均勻混合物：熱塑性聚合物組成物；和相變材料；其中，該相變組成物在大於或等於120°C的溫度下具有小於100,000厘泊、或小於55,000厘泊、或小於30,000厘泊、或小於20,000厘泊、或小於10,000厘泊、或小於3000厘泊的黏度，並且在小於或等於100°C、或小於或等於80°C、或小於或等於50°C的溫度下是凝膠。
實施方式2：如實施方式1所述之相變組成物，其中，該熱塑性聚合物組成物包括彈性體嵌段共聚物、彈性體接枝共聚物、彈性體無規共聚物或包括至少一種前述物質的組合；較佳的是，該熱塑性聚合物組成物包括苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯橡膠、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚丁二烯、異戊二烯、聚丁二烯-異戊二烯共聚物、乙烯-丙烯橡膠、乙烯-丙烯-二烯單體橡膠、天然橡膠/異戊二烯、丁基橡膠、丁腈橡膠或包括至少一種前述物質的組合；更較佳的是，該熱塑性聚合物組成物包含苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物或包括至少一種前述物質的組合。
實施方式3：如實施方式1至2中任一個或多個所述之相變組成物，其中，該相變材料包括C10-35烷烴、C10-35脂肪酸、C10-35脂肪酸酯、或植物油；較佳的是，C18-28烷烴、C18-28脂肪酸、或C18-28脂肪酸酯。
實施方式4：如實施方式1至3中任一個或多個所述之相變組成物，進一步包含添加劑組成物，其中該添加劑組成物包含包封的相變材料、阻燃劑、熱穩定劑、抗氧化劑、導熱填充劑、絕熱填充劑、磁性填充劑、著色劑或包括至少一種前述物質的組合。
實施方式5：如實施方式4所述之相變組成物，其中，該阻燃劑係金屬碳酸鹽、金屬水合物、金屬氧化物、鹵化有機化合物、含有機磷化合物、含氮化合物、次膦酸鹽或包括至少一種前述物質的組合；較佳的是，其中該阻燃劑係三氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化銻、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、乙烯-雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺)、三聚氰胺、錫酸鋅、氧化硼或包括至少一種前述物質的組合。
實施方式6：如實施方式1至5中任一個或多個所述之相變組成物，包含40至95重量百分數、或50至90重量百分數、或60至85重量百分數、或70至80重量百分數的未包封相變材料；2至40重量百分數、或4至30重量百分數、或5至20重量百分數、或5至15重量百分數的該熱塑性聚合物組成物；以及最高達60重量百分數、或0.1至40重量百分數、或0.5至30重量百分數或1至20重量百分數的添加劑組成物；其中，各重量百分數係基於相變組成物的總重量，並且總計為100重量百分數。
實施方式7：如實施方式1至6中任一個或多個所述之相變組成物，具有根據ASTM D3418藉由差示掃描量熱法測定的，在熔化溫度下至少150焦耳/克、較佳的是至少180焦耳/克、更較佳的是至少200焦耳/克的熔化熱。
實施方式8：如實施方式1至7中任一個或多個所述之相變組成物，其中，該相變材料具有5至70°C、較佳的是25至65°C、更較佳的是35至60°C、還更較佳的是30至50°C的熔化溫度。
實施方式9：如實施方式1至8中任一個或多個所述之相變組成物，滿足UL94 VTM-2可燃性標準。
實施方式10：製造相變組成物的方法包括將包含熱塑性聚合物組成物和視需要溶劑的組成物，以及熔融的相變材料結合以形成混合物；將該混合物冷卻以提供相變組成物，該相變組成物在小於或等於100°C、或小於或等於80°C、或小於或等於50°C的溫度下是凝膠；並且視需要除去溶劑。
實施方式11：如實施方式10所述之方法，其中，將該混合物冷卻至小於或等於100°C、或小於或等於80°C、或小於或等於50°C的溫度。
實施方式12：一種製品，包含如實施方式1至9中任一個或多個所述的或藉由如實施方式10至11中任一個或多個所述的方法製備的相變組成物。
實施方式13：如實施方式12所述之製品，其中，該相變組成物設置在該製品的空腔中。
實施方式14：如實施方式13所述之製品，其中，該空腔具有小於2釐米、較佳的是小於1釐米、更較佳的是小於0.5釐米的最小尺寸。
實施方式15：如實施方式12至14中任一個所述之製品，其中，該製品係電子裝置，較佳的是手持電子裝置、LED裝置、或電池。
實施方式16：一種製造包含相變組成物的製品之方法，該方法包括將如實施方式1至9中任一個或多個所述的或藉由如實施方式10至11中任一個或多個所述之方法製備的相變組成物在有效提供小於100,000厘泊、或小於55,000厘泊、或小於30,000厘泊、或小於20,000厘泊、或小於10,000厘泊、或小於3000厘泊的黏度的溫度下加熱，較佳的是其中，該加熱的相變組成物的黏度係小於30,000厘泊並且該溫度為至少100°C；將該加熱的相變組成物引入製品的空腔中；並且將該引入的相變組成物冷卻以在該空腔內形成凝膠狀的相變組成物。
實施方式17：如實施方式16所述之方法，其中，將該引入的相變組成物冷卻至小於或等於100°C、或小於或等於80°C、或小於或等於50°C的溫度。
實施方式18：如實施方式16或實施方式17所述之方法，其中，該空腔具有小於2釐米、較佳的是小於1釐米、更較佳的是小於0.5釐米的最小尺寸。
實施方式19：如實施方式16至18中任一個或多個所述之方法，其中，該製品係電子裝置，較佳的是手持電子裝置、LED裝置、或電池。
通常，在此描述的製品和方法可以可替代地包含在此揭露的任何組分或步驟、或由在此揭露的任何組分或步驟組成、或基本上由在此揭露的任何組分或步驟組成。該等製品和方法可以額外地或可替代地被製造或實施，從而不含或基本上不含實現本申請專利範圍的功能或目的不需要的任何成分、步驟或組分。
除非上下文清楚地另外指明，單數形式「一」、「一個/種」和「該」包括複數指示物。「或」意味著「和/或」。除非另外定義，在本文中所使用的技術與科學術語具有與本申請專利範圍所屬領域的技術人員通常理解的相同的含義。「組成物」包括摻混物（共混物，blend）、混合物、合金、反應產物等在內。本文描述的值包含由熟悉該項技術者確定的特定值的容許誤差範圍，該等值將部分取決於該值係如何測量或確定的，即，測量系統的局限性。針對相同組分或特性的所有範圍的端點包括端點和中間值，並且可獨立組合。
除非本文另有規定，所有測試標準均為本申請的提交日期，或者如果要求優先權，則為其中出現該測試標準的最早優先權申請的提交日期生效的最新標準。除非另有定義，本文中使用的技術術語和科學術語具有與本公開所屬領域的技術人員所通常理解的相同意義。
本文以所有列舉的專利、專利申請和其他參考文獻以其全文藉由引用結合在此。然而，如果本申請中的術語與併入參考中的術語矛盾或衝突，來自本申請的術語優先於來自併入的參考文獻的衝突術語。
雖然本文根據一些實施方式和代表性實例描述了所揭露的主題，但是熟悉該項技術者將認識到，在不脫離其範圍的情況下，可以對所揭露的主題進行各種修改和改進。同樣可以結合本領域已知的附加特徵。此外，儘管所揭露主題的一些實施方式的單獨特徵可以在本文討論並且不是在其他實施方式中，但是應該清楚的是，一些實施方式的單獨特徵可以與另一個實施方式的一個或多個特徵或者來自多個實施方式的特徵相結合。
無
以下是附圖的簡要說明，給出其係為了說明本文中揭露的示例性實施方式的目的而不是為了限制其的目的。
該圖係熱流量（W/g）作為溫度（°C）函數的歸一化差示掃描量熱法（DSC）跡線，其示出了對於實例的相變組成物確定的熔化熱（204.8 J/g）。
無

Claims (19)

  1. 一種相變組成物，包含： 以下項的均勻混合物： 熱塑性聚合物組成物；和 相變材料； 其中，該相變組成物在大於或等於120°C的溫度下具有小於100,000厘泊、或小於55,000厘泊、或小於30,000厘泊、或小於20,000厘泊、或小於10,000厘泊、或小於3000厘泊的黏度，並且在小於或等於100°C、或小於或等於80°C、或小於或等於50°C的溫度下是凝膠。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之相變組成物，其中， 該熱塑性聚合物組成物包括彈性體嵌段共聚物、彈性體接枝共聚物、彈性體無規共聚物或包括至少一種前述物質的組合； 該熱塑性聚合物組成物較佳的是包括苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯橡膠、聚丁二烯、異戊二烯、聚丁二烯-異戊二烯共聚物、乙烯-丙烯橡膠、乙烯-丙烯-二烯單體橡膠、乙烯-乙酸乙烯酯、天然橡膠/異戊二烯、丁基橡膠、丁腈橡膠或包括至少一種前述物質的組合；或 該熱塑性聚合物組成物更較佳的是包括苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物或包括至少一種前述物質的組合。
  3. 如申請專利範圍第1至2項中任一項或多項所述之相變組成物，其中， 該相變材料包括C10-35烷烴、C10-35脂肪酸、C10-35脂肪酸酯、或植物油； 較佳的是，C18-28烷烴、C18-28脂肪酸、或C18-28脂肪酸酯。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項或多項所述之相變組成物，進一步包含添加劑組成物，其中該添加劑組成物包含包封的相變材料、阻燃劑、熱穩定劑、抗氧化劑、導熱填充劑、絕熱填充劑、磁性填充劑、著色劑或包括至少一種前述物質的組合。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之相變組成物，其中， 該阻燃劑包括金屬碳酸鹽、金屬水合物、金屬氧化物、鹵化有機化合物、含有機磷化合物、含氮化合物、次膦酸鹽或包括至少一種前述物質的組合；或 該阻燃劑較佳的是包括三氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化銻、十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、乙烯-雙(四溴鄰苯二甲醯亞胺)、三聚氰胺、錫酸鋅、氧化硼或包括至少一種前述物質的組合。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中任一項或多項所述之相變組成物，包含 40至95重量百分數、或50至90重量百分數、或60至85重量百分數、或70至80重量百分數的該未包封相變材料； 2至40重量百分數、或4至30重量百分數、或5至20重量百分數、或5至15重量百分數的該熱塑性聚合物組成物；以及 最高達60重量百分數、或0.1至40重量百分數、或0.5至30重量百分數或1至20重量百分數的添加劑組成物；其中，各重量百分數係基於該相變組成物的總重量，並且總計為100重量百分數； 其中，重量百分數係基於該相變組成物的總重量，並且總計為100重量百分數。
  7. 如申請專利範圍第1至6項中任一項或多項所述之相變組成物，具有根據ASTM D3418藉由差示掃描量熱法測定的，在熔化溫度下至少150焦耳/克、較佳的是至少180焦耳/克、更較佳的是至少200焦耳/克的熔化熱。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項或多項所述之相變組成物，其中，該相變材料具有5°C至70°C、較佳的是25°C至65°C、更較佳的是35°C至60°C、還更較佳的是30°C至50°C的熔化溫度。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項或多項所述之相變組成物，滿足UL94 VTM-2可燃性標準。
  10. 一種製造如申請專利範圍第1至9項中任一項或多項所述之相變組成物的方法，該方法包括： 將包含該熱塑性聚合物組成物和視需要溶劑的組成物，以及 熔融的相變材料 結合以形成混合物； 將該混合物冷卻以提供相變組成物，該相變組成物在小於或等於100°C、或小於或等於80°C、或小於或等於50°C、或小於或等於30°C的溫度下是凝膠；並且 視需要除去該溶劑。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中，將該混合物冷卻至小於或等於100°C、或小於或等於80°C、或小於或等於50°C的溫度。
  12. 一種製品，包含如申請專利範圍第1至9項中任一項或多項所述之或藉由如申請專利範圍第10至11項中任一項或多項所述之方法製備的相變組成物。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之製品，其中，該相變組成物設置在該製品的空腔中。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之製品，其中，該空腔具有小於2釐米、較佳的是小於1釐米、更較佳的是小於0.5釐米的最小尺寸。
  15. 如申請專利範圍第12至14項中任一項所述之製品，其中，該製品係電子裝置，較佳的是手持電子裝置、LED裝置、或電池。
  16. 一種製造包含相變組成物的製品之方法，該方法包括 將如申請專利範圍第1至9項中任一項或多項所述之或藉由如申請專利範圍第10至11項中任一項或多項所述之方法製備的相變組成物，在有效提供小於100,000厘泊、或小於55,000厘泊、或小於30,000厘泊、或小於20,000厘泊、或小於10,000厘泊、或小於3000厘泊的黏度的溫度下加熱，較佳的是其中，該加熱的相變組成物的黏度係小於30,000厘泊並且該溫度為至少100°C； 將該加熱的相變組成物引入製品的空腔中；並且 將該引入的相變組成物冷卻以在該空腔內形成凝膠狀的相變組成物。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中將該引入的相變組成物冷卻至小於或等於100°C、或小於或等於80°C、或小於或等於50°C的溫度。
  18. 如申請專利範圍第16項或申請專利範圍第17項所述之方法，其中，該空腔具有小於2釐米、較佳的是小於1釐米、更較佳的是小於0.5釐米的最小尺寸。
  19. 如申請專利範圍第16至18項中任一項或多項所述之方法，其中，該製品係電子裝置，較佳的是手持電子裝置、LED裝置、或電池。
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