TW201938668A - 各向異性導熱性樹脂纖維、各向異性導熱性樹脂部件及該些的製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的一方面為一種各向異性導熱性樹脂纖維，其包括：熱塑性樹脂的延伸纖維、以及被覆延伸纖維的隔熱材。

Description

各向異性導熱性樹脂纖維、各向異性導熱性樹脂部件及該些的製造方法
本發明是有關於一種各向異性導熱性樹脂纖維、各向異性導熱性樹脂部件及該些的製造方法。
近年來，於電子裝置中，伴隨著電子零件的高積體化、小型化、薄型化等，自電子零件產生的熱被蓄積在其內部，容易產生電子裝置的誤動作、壽命的下降等可靠性的問題。因此，重要的是將自電子零件產生的熱有效率地釋放至外部。
針對所述問題，進行在電子零件與散熱器之間設置導熱性優異且具有電絕緣性的樹脂製的部件的操作。作為所述片材，例如專利文獻1中揭示了一種導熱片，其含有導熱性填料、纖維及樹脂，且所述導熱片的特徵在於：纖維交織為面狀，交織後的纖維承載導熱性填料而形成基片，樹脂被填充在基片上。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2017-87446號公報
[發明所欲解決之課題]
但是，由於熱無方向性地、各向同性地傳導，因此在使用專利文獻1所記載的導熱片的情況下，不僅朝應傳導熱的方向（從電子零件朝向散熱器的方向）、而且朝例如電子裝置中的其他電子零件的方向亦會傳導熱。該情況下，不耐熱的電子零件暴露於熱，有損害電子裝置的可靠性之虞。但是，由於樹脂難以形成結晶結構般的規則的結構，因此在樹脂製的部件中，難以自由地賦予導熱各向異性（指向性）。
因此，本發明的目的在於提供一種能夠各向異性地進行導熱的樹脂纖維及樹脂部件以及該些的製造方法。
[解決課題之手段]
本發明的一方面為一種各向異性導熱性樹脂纖維，其包括：熱塑性樹脂的延伸纖維、以及被覆延伸纖維的隔熱材。
本發明的另一方面為一種各向異性導熱性樹脂部件，其包括進行了集束化的多個樹脂纖維，樹脂纖維具有熱塑性樹脂的延伸纖維、以及被覆延伸纖維的隔熱材。
所述樹脂纖維及樹脂部件中，由於延伸纖維是具有高配向性的纖維，因此儘管由結晶性低的熱塑性樹脂形成，但亦成為疑似具有結晶結構的狀態而容易將聲子封入延伸纖維中。然而，為了抑制從延伸纖維周圍漏出的輻射熱，所述樹脂纖維及樹脂部件中，延伸纖維經隔熱材被覆。藉此，所述樹脂纖維及樹脂部件中，熱在樹脂纖維的延伸存在方向上以各向異性(指向性)傳導。進而，所述樹脂部件中，藉由將多個樹脂纖維進行集束化，導熱的路徑(延伸纖維)的截面積變大，因此能夠進行效率良好的導熱。
樹脂部件可包括包含多個樹脂纖維的第1區域及第2區域，第1區域中的多個樹脂纖維與第2區域中的多個樹脂纖維可於彼此不同的方向上延伸存在。該情況下，可於第1區域中的樹脂纖維的延伸存在方向及第2區域中的樹脂纖維的延伸存在方向的兩個方向上各向異性地傳導熱。
第1區域中的多個樹脂纖維與第2區域中的多個樹脂纖維可於彼此大致正交的方向上延伸存在。該情況下，可於彼此大致正交的兩個方向上各向異性地傳導熱。
樹脂部件可包括包含多個樹脂纖維的第1區域、第2區域及第3區域，第1區域中的多個樹脂纖維、第2區域中的多個樹脂纖維與第3區域中的多個樹脂纖維可分別於彼此不同的方向上延伸存在。該情況下，可於第1區域中的樹脂纖維的延伸存在方向、第2區域中的樹脂纖維的延伸存在方向及第3區域中的樹脂纖維的延伸存在方向的三個方向上各向異性地傳導熱。
第1區域中的多個樹脂纖維、第2區域中的多個樹脂纖維與第3區域中的多個樹脂纖維可分別於彼此大致正交的方向上延伸存在。該情況下，可於彼此大致正交的三個方向上各向異性地傳導熱。
本發明的另一方面為一種各向異性導熱性樹脂纖維的製造方法，其包括：對熱塑性樹脂進行延伸而製作延伸纖維的步驟；以及利用隔熱材被覆延伸纖維的步驟。
本發明的另一方面為一種各向異性導熱性樹脂部件的製造方法，其包括：對熱塑性樹脂進行延伸而製作延伸纖維的步驟；利用隔熱材被覆延伸纖維而製作樹脂纖維的步驟；以及對多個樹脂纖維進行集束化的步驟。
該些的製造方法中，藉由利用延伸製作具有高配向性的纖維，可獲得如下延伸纖維：儘管由結晶性低的熱塑性樹脂形成，但亦成為疑似具有結晶結構的狀態而容易將聲子封入纖維中。然而，為了抑制從延伸纖維周圍漏出的輻射熱，該些的製造方法中，延伸纖維經隔熱材被覆。藉此，該些的製造方法中，可獲得在樹脂纖維的延伸存在方向上以各向異性（指向性）傳導熱的樹脂纖維及樹脂部件。進而，所述樹脂部件的製造方法中，藉由將多個樹脂纖維進行集束化，導熱的路徑（延伸纖維）的截面積變大，因此可獲得能夠進行效率良好的導熱的樹脂部件。
[發明的效果]
根據本發明，可提供一種能夠各向異性地進行導熱的樹脂纖維及樹脂部件以及該些的製造方法。
以下，適宜參照圖式對本發明的實施方式進行詳細說明。
圖1是表示一實施方式的樹脂部件的立體圖。如圖1所示，樹脂部件1包括被集束化的多個樹脂纖維（亦稱為纖維線材）2，形成為纖維狀。
多個樹脂纖維2彼此藉由例如將樹脂纖維2彼此黏合的黏合材3，以彼此於大致同一方向上延伸存在的方式捆紮（集束化）。多個樹脂纖維2於從截面觀察時可規則地排列，亦可不規則地配置。
黏合材3並無特別限制，例如可由聚胺基甲酸酯、丙烯酸聚合物、環氧樹脂等構成，較佳為由氣凝膠、奈米氣泡等具有隔熱性的材料構成。
黏合材3於一實施方式中是由可不緩和樹脂纖維2的延伸配向狀態而硬化的材料構成。黏合材3具體而言例如是由可於樹脂纖維2的延伸溫度以下硬化的材料構成。黏合材3於一實施方式中是使具有可於進行加熱硬化時含浸於樹脂纖維2的空隙中的黏度特性的材料硬化而成者。
如圖1所示，樹脂纖維2分別包括延伸纖維4、以及被覆延伸纖維4的隔熱材5。樹脂纖維2的截面形狀例如如圖1所示可為大致正圓形，亦可為橢圓狀、多邊形狀等定形，亦可為不定形。
延伸纖維4是熱塑性樹脂被延伸而成的纖維。熱塑性樹脂例如亦可為丙烯酸聚合物、甲基丙烯酸聚合物、聚醯胺、聚對苯二甲酸乙二酯、聚芳酯、聚碸、聚醚醚酮等。
就聲子的封入容易性與聲子的入射的容易性併存的觀點而言，延伸纖維4的直徑（最大徑）較佳為0.1 μm以上，更佳為10 μm以上，進而佳為100 μm以上。就進行集束化時的操作性的觀點而言，延伸纖維4的直徑（最大徑）較佳為1000 μm以下，更佳為500 μm以下，進而佳為200 μm以下。
隔熱材5例如可為氣凝膠、奈米氣泡等。就進一步抑制輻射熱漏出至樹脂纖維2的外部的觀點而言，隔熱材5的導熱係數例如為0.1 W/（m·k）以下。就進一步抑制輻射熱漏出至樹脂纖維2的外部的觀點而言，隔熱材5例如被覆延伸纖維4的表面積的50%以上，較佳為被覆延伸纖維4的表面的大致整個面。隔熱材5的厚度並無特別限制，例如可為0.05 μm以上，亦可為500 μm以下。
所述樹脂部件1中，由於延伸纖維4是具有高配向性的纖維，因此儘管由結晶性低的熱塑性樹脂形成，但亦成為疑似具有結晶結構的狀態而容易將聲子封入延伸纖維4中。然而，為了抑制從延伸纖維4周圍漏出的輻射熱，所述樹脂部件1中，延伸纖維4經隔熱材5被覆。藉此，樹脂部件1中，熱在樹脂纖維2的延伸存在方向上以各向異性（指向性）傳導。具體而言，樹脂纖維2的長度方向的導熱係數/樹脂纖維2的短邊方向的導熱係數例如為5000/1～100/1。即，所述樹脂纖維2及樹脂部件1具有可於樹脂纖維2的延伸存在方向的一方向上各向異性地傳導熱的各向異性導熱性。進而，所述樹脂部件1中，藉由將多個樹脂纖維2進行集束化，導熱的路徑（延伸纖維4）的截面積變大，因此能夠進行效率良好的導熱。
所述樹脂部件1例如可較佳地用作將發熱體與蓄熱體熱連接的熱移送部件。具體而言，例如藉由將樹脂部件11的一端側與發熱體進行熱連接，另一端側與發熱體進行熱連接，樹脂部件11可抑制在移送過程中熱釋放至外部，因此可將發熱體產生的熱效率良好地移送到蓄熱體。
接著，對樹脂纖維2及樹脂部件1的製造方法進行說明。圖2是表示一實施方式的樹脂纖維的製造方法的示意圖。樹脂纖維的製造方法如圖2所示包括樹脂纖維製作步驟。
在樹脂纖維製作步驟中，首先對熱塑性樹脂進行延伸而製作延伸纖維（延伸纖維製作步驟）。在延伸纖維製作步驟中，如圖2所示，將熱塑性樹脂6在加熱爐7中加熱且利用捲取部8捲取（拉伸），藉此在捲取方向（拉伸方向）上延伸。具體而言，首先將例如成形為直徑5 mm～50 mm的棒狀的熱塑性樹脂6投入至加熱爐7中。熱塑性樹脂6藉由在加熱爐7中加熱且利用設置於加熱爐7前的捲取部8捲取（拉伸）而被延伸。
根據熱塑性樹脂6的軟化溫度適宜設定加熱爐7的溫度，就於熱塑性樹脂6的延伸時較佳地賦予配向性的觀點而言，較佳為熱塑性樹脂的熱變形溫度以上且未滿熔點的溫度。熱塑性樹脂6的延伸例如在延伸倍率為10倍～1000倍的條件下進行。
如此自加熱爐7出來的延伸纖維4形成為直徑比投入加熱爐7前的熱塑性樹脂6的直徑（棒的直徑）小的細線狀。繼而，如圖2所示，將所述延伸纖維4投入至隔熱材供給部9中，利用隔熱材5被覆（隔熱材被覆步驟）。隔熱材供給部9中，例如於將隔熱材5加熱而於熔融的狀態下供給，將延伸纖維4浸漬於熔融的隔熱材5中（浸漬塗佈），藉此延伸纖維4的表面經隔熱材5被覆。
藉此，可獲得具有延伸纖維4、以及被覆延伸纖維4的隔熱材5的樹脂纖維2。樹脂纖維2沿著適宜設置於隔熱材供給部9與捲取部8之間的輥10而捲取在捲取部8上。
樹脂部件1的製造方法包括所述樹脂纖維製作步驟、以及對多個樹脂纖維2進行集束化的集束化步驟。在緊接著樹脂纖維製作步驟後的集束化步驟中，準備多個樹脂纖維2，使用黏合材3將該些多個樹脂纖維2集束化。進行集束化的方法可為公知的方法。藉此可獲得樹脂部件1。
在樹脂部件的製造方法中，亦可於集束化步驟後進一步實施將樹脂部件1加工為所需形狀的步驟。所述步驟中的加工例如亦可為將樹脂部件1在與樹脂纖維2的延伸存在方向垂直的方向上切斷的切片加工。就抑制樹脂纖維2的導熱各向異性受損的觀點而言，切片加工較佳為於構成延伸纖維4的熱塑性樹脂的玻璃轉移溫度以下實施。
在以上說明的樹脂纖維2及樹脂部件1的製造方法中，藉由利用延伸製作具有高配向性的延伸纖維4，可獲得如下延伸纖維4：儘管由結晶性低的熱塑性樹脂形成，但亦成為疑似具有結晶結構的狀態而容易將聲子封入纖維中。然而，為了抑制從延伸纖維4的周圍漏出的輻射熱，所述製造方法中，延伸纖維4經隔熱材5被覆。藉此，可獲得在樹脂纖維2的延伸存在方向上以各向異性（指向性）傳導熱的樹脂纖維2及樹脂部件1。進而，所述樹脂部件1的製造方法中，藉由將多個樹脂纖維2進行集束化，導熱的路徑（延伸纖維4）的截面積變大，因此可獲得能夠進行效率良好的導熱的樹脂部件1。
所述實施方式中，一根樹脂纖維2包括一根延伸纖維4、以及被覆所述一根延伸纖維4的隔熱材5，另一實施方式中，一根樹脂纖維亦可包括多個延伸纖維、以及將多個延伸纖維集中被覆的隔熱材。所述實施方式的樹脂纖維亦與所述實施方式同樣地具有可於樹脂纖維的延伸存在方向的一方向上各向異性地傳導熱的各向異性導熱性。
樹脂部件亦可採用所述實施方式以外的其他實施方式。圖3是表示另一實施方式的樹脂部件的立體圖。如圖3所示，另一實施方式的樹脂部件11包括多個樹脂纖維2，形成為片狀。所述樹脂部件11中，多個樹脂纖維2以在大致同一方向（樹脂部件11的厚度方向（Z方向））上延伸存在的方式經由黏合材3而被集束化。
所述樹脂部件11中，從樹脂部件11的一個面（X-Y面）入射至各樹脂纖維2的熱向樹脂纖維2的延伸存在方向（Z方向）傳導，另一方面，向除此以外的方向擴散而難以釋放至樹脂纖維2的外部。如此，所述樹脂部件11具有可於樹脂纖維2的延伸存在方向（片狀的樹脂部件11的厚度方向）的一方向上各向異性地傳導熱的各向異性導熱性。
所述樹脂部件11於電子裝置中可較佳地用作設置於作為發熱源的電子零件與散熱器之間的部件（導熱片）。所述樹脂部件11可僅朝應傳導自電子零件產生的熱的方向（朝向散熱器的方向）傳導，因此可抑制朝電子裝置中的配置有其他電子零件（尤其是不耐熱的電子零件）方向的熱的傳導。因此，所述樹脂部件11可抑制因熱而電子裝置的可靠性受損。
另外，所述樹脂部件11可較佳地用作熱開關。具體而言，例如樹脂部件11設置於汽車頂篷上。而且，在欲將來自太陽的輻射熱取入至車內的情況下，以將樹脂部件11的與樹脂纖維2的延伸存在方向垂直的面（X-Y面）朝向太陽的方式進行配置。藉此，輻射熱入射至各樹脂纖維2，效率良好地傳導至樹脂纖維2的延伸存在方向的一方向，可較佳地取入車內。另一方面，在欲遮斷來自太陽的輻射熱的情況下，將樹脂部件11的與樹脂纖維2的延伸存在方向平行的面（X-Z面或Y-Z面）朝向太陽的方式進行配置。藉此，輻射熱不會入射至樹脂纖維2上，而由樹脂部件11遮斷。
所述樹脂部件11例如可藉由於所述製造方法的集束化步驟後，在與樹脂纖維2的延伸存在方向垂直的方向上以所需的厚度切割而獲得。
圖4是表示又一實施方式的樹脂部件的立體圖。如圖4所示，另一實施方式的樹脂部件21亦可由分別形成為片狀的多個區域構成。各區域包含進行了集束化的多個樹脂纖維2、以及將樹脂纖維2彼此黏合的黏合材3。
更具體而言，樹脂部件21由包含多個樹脂纖維2的第1區域R1及包含多個樹脂纖維2的第2區域R2構成，第1區域R1中的多個樹脂纖維2與第2區域R2中的多個樹脂纖維2在彼此大致正交的方向上延伸存在。樹脂部件21中，例如如圖4所示，可依次積層有第1區域R1、第2區域R2、第2區域R2及第1區域R1。所述樹脂部件21中，第1區域R1中的多個樹脂纖維2及第2區域R2中的多個樹脂纖維2均可沿著與各區域的積層方向（Z方向）垂直的平面（X-Y面）延伸存在。
所述樹脂部件21中，以多個樹脂纖維2於第1區域R1及第2區域R2中在彼此不同的方向（X方向及Y方向）上延伸存在的方式，經由黏合材3進行集束化。因此，自樹脂部件21的與第1區域R1中的樹脂纖維2的延伸存在方向垂直的面（X-Z面）入射至各樹脂纖維2的熱朝第1區域R1中的樹脂纖維2的延伸存在方向傳導，另一方面，向除此以外的方向擴散而難以釋放至樹脂纖維2的外部。同樣地，自樹脂部件21的與第2區域R2中的樹脂纖維2的延伸存在方向垂直的面（Y-Z面）入射至各樹脂纖維2的熱朝第2區域R2中的樹脂纖維2的延伸存在方向傳導，另一方面，向除此以外的方向擴散而難以釋放至樹脂纖維2的外部。
如此，所述樹脂部件21具有可於第1區域R1中的樹脂纖維2的延伸存在方向、及第2區域R2中的樹脂纖維2的延伸存在方向的兩個方向上各向異性地傳導熱的各向異性導熱性。
圖5是表示又一實施方式的樹脂部件的立體圖。如圖5所示，又一實施方式的樹脂部件31除了圖4所示的樹脂部件21中的第1區域R1及第2區域R2之外，亦可進一步包括第3區域R3。第3區域亦包含進行了集束化的多個樹脂纖維2、以及將樹脂纖維2彼此黏合的黏合材3。
第3區域R3中的多個樹脂纖維2在與第1區域R1中的多個樹脂纖維2、及第2區域R2中的多個樹脂纖維2大致正交的方向（Z方向）上延伸存在。
所述樹脂部件31中，以多個樹脂纖維2於第1區域R1、第2區域R2及第3區域中在彼此不同的方向（X方向、Y方向及X方向）上延伸存在的方式，經由黏合材3進行集束化。因此，除了第1區域R1及第2區域R2以外，於第3區域R3中，自與樹脂纖維2的延伸存在方向垂直的面（X-Y面）入射至各樹脂纖維2的熱亦朝第3區域R3中的樹脂纖維2的延伸存在方向傳導，另一方面，向除此以外的方向擴散而難以釋放至樹脂纖維2的外部。
如此，所述樹脂部件31具有可於第1區域R1中的樹脂纖維2的延伸存在方向、第2區域R2中的樹脂纖維2的延伸存在方向及第3區域R3中的樹脂纖維2的延伸存在方向的三個方向上各向異性地傳導熱的各向異性導熱性。
樹脂部件亦可為以上說明的實施方式以外的實施方式。例如，樹脂部件亦可具有纖維狀及片狀以外的形狀。
圖3所示的樹脂部件11中，各樹脂纖維2在樹脂部件11的厚度方向上延伸存在，各樹脂纖維亦可在沿著樹脂部件的主面（X-Y面）的方向（X方向或Y方向）上延伸存在。
圖4、圖5所示的樹脂部件21、樹脂部件31中，多個區域R1、區域R2、區域R3中的樹脂纖維2在彼此大致正交的方向上延伸存在，但多個區域中的樹脂纖維只要在彼此不同的方向上延伸存在即可，根據所需的導熱的各向異性，可分別在任意的方向上延伸存在。
圖4、圖5所示的樹脂部件21、樹脂部件31包括2個或3個區域R1、區域R2、區域R3，樹脂部件亦可包括N個（N為4以上的整數）的區域。該情況下，N個區域中的各樹脂纖維在彼此不同的方向上延伸存在，樹脂部件具有可於各區域中的樹脂纖維的延伸存在方向的N方向上各向異性地傳導熱的各向異性導熱性。
[實施例]
以下，基於實施例對本發明進行更具體的說明，但本發明並不限定於實施例。
將聚對苯二甲酸乙二酯（polyethylene terephthalate，PET）的顆粒成形為直徑25 mm的棒狀，將所述棒投入至加熱為240℃的加熱爐中，並且利用捲取機拉伸其前端，藉此以延伸倍率成為250倍的方式對棒進行延伸加工，而獲得延伸纖維。所獲得的延伸纖維的直徑為100 μm。所述延伸纖維的延伸存在（延伸）方向的導熱係數為150 W/（m·K）。
繼而，利用隔熱性的氣凝膠被覆（浸漬塗佈）延伸纖維的整個表面，於獲得樹脂纖維後，利用捲取用滾筒進行回收。將所述樹脂纖維集束化，而獲得直徑10 cm的樹脂部件（各向異性導熱性樹脂纖維）。在利用隔熱材被覆前後的延伸纖維的延伸方向上的熱的放射強度比（樹脂纖維的熱的放射強度：延伸纖維的熱的放射強度）為1000：1。再者，熱的放射強度比利用帕金埃爾默（PerkinElmer）分光輻射率計並依照日本工業標準（Japanese Industrial Standards，JIS）R1801-2002測定。
1、11、21、31‧‧‧樹脂部件
2‧‧‧樹脂纖維
3‧‧‧黏合材
4‧‧‧延伸纖維
5‧‧‧隔熱材
6‧‧‧熱塑性樹脂
7‧‧‧加熱爐
8‧‧‧捲取部
9‧‧‧隔熱材供給部
10‧‧‧輥
R1‧‧‧第1區域
R2‧‧‧第2區域
R3‧‧‧第3區域
圖1是表示一實施方式的樹脂部件的立體圖。
圖2是表示一實施方式的樹脂纖維的製造方法的示意圖。
圖3是表示另一實施方式的樹脂部件的立體圖。
圖4是表示又一實施方式的樹脂部件的立體圖。
圖5是表示又一實施方式的樹脂部件的立體圖。

Claims (8)

  1. 一種各向異性導熱性樹脂纖維，其包括： 熱塑性樹脂的延伸纖維、以及 被覆所述延伸纖維的隔熱材。
  2. 一種各向異性導熱性樹脂部件，其包括進行了集束化的多個樹脂纖維， 所述樹脂纖維具有熱塑性樹脂的延伸纖維、以及被覆所述延伸纖維的隔熱材。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的樹脂部件，其包括包含所述多個樹脂纖維的第1區域及第2區域， 所述第1區域中的所述多個樹脂纖維與所述第2區域中的所述多個樹脂纖維於彼此不同的方向上延伸存在。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的樹脂部件，其中所述第1區域中的所述多個樹脂纖維與所述第2區域中的所述多個樹脂纖維於彼此大致正交的方向上延伸存在。
  5. 如申請專利範圍第2項所述的樹脂部件，其包括包含所述多個樹脂纖維的第1區域、第2區域及第3區域， 所述第1區域中的所述多個樹脂纖維、所述第2區域中的所述多個樹脂纖維與所述第3區域中的所述多個樹脂纖維分別於彼此不同的方向上延伸存在。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的樹脂部件，其中所述第1區域中的所述多個樹脂纖維、所述第2區域中的所述多個樹脂纖維與所述第3區域中的所述多個樹脂纖維分別於彼此大致正交的方向上延伸存在。
  7. 一種各向異性導熱性樹脂纖維的製造方法，其包括： 對熱塑性樹脂進行延伸而製作延伸纖維的步驟；以及 利用隔熱材被覆所述延伸纖維的步驟。
  8. 一種各向異性導熱性樹脂部件的製造方法，其包括： 對熱塑性樹脂進行延伸而製作延伸纖維的步驟； 利用隔熱材被覆所述延伸纖維而製作樹脂纖維的步驟；以及 對多個所述樹脂纖維進行集束化的步驟。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020158826A1 (ja) * 2019-01-30 2020-08-06 日立化成株式会社 異方熱伝導性樹脂部材及び熱伝送基板

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3889038A (en) * 1953-05-04 1975-06-10 Sol B Wiczer Coated filament and method of forming same
US3091019A (en) * 1957-11-25 1963-05-28 Congoleum Nairn Inc Resilient fabrics of expanded core yarns
US4107135A (en) * 1976-04-23 1978-08-15 E. I. Du Pont De Nemours And Company Decorative polymeric article containing flock fibers
US5542471A (en) * 1993-11-16 1996-08-06 Loral Vought System Corporation Heat transfer element having the thermally conductive fibers
JPH11302545A (ja) * 1998-02-18 1999-11-02 Nippon Mitsubishi Oil Corp シリコーンゴム複合物
JP3988100B2 (ja) * 1998-08-19 2007-10-10 東洋紡績株式会社 伝熱部材
JP2000273196A (ja) * 1999-03-24 2000-10-03 Polymatech Co Ltd 熱伝導性樹脂基板および半導体パッケージ
JP2001168248A (ja) * 1999-12-13 2001-06-22 Toyota Autom Loom Works Ltd 複合材
GB0008897D0 (en) * 2000-04-12 2000-05-31 Cheiros Technology Ltd Improvements relating to heat transfer
JP2002088171A (ja) * 2000-09-13 2002-03-27 Polymatech Co Ltd 熱伝導性シートおよびその製造方法ならびに放熱装置
US20030167548A1 (en) * 2002-03-11 2003-09-11 Lashoto Henry G. Body protective device
JP2004225170A (ja) * 2003-01-20 2004-08-12 Toyobo Co Ltd 高機能性高耐熱熱伝導性有機繊維
JP2004285522A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Toyobo Co Ltd 高熱伝導性耐熱有機繊維
JP2005116839A (ja) * 2003-10-08 2005-04-28 Sony Corp 熱伝導体、冷却装置、電子機器及び熱伝導体の製造方法
JP2005146057A (ja) * 2003-11-12 2005-06-09 Polymatech Co Ltd 高熱伝導性成形体及びその製造方法
JP2006029505A (ja) * 2004-07-20 2006-02-02 Kurabo Ind Ltd 真空断熱材
GB0608677D0 (en) * 2006-05-03 2006-06-14 Marathon Belting Ltd Improvements to press pads
US7867594B2 (en) * 2008-07-09 2011-01-11 Day International, Inc. Endless belt for use in digital imaging systems
EP2472164A4 (en) * 2009-10-19 2014-01-29 Mitsubishi Electric Corp VACUUM INSULATION MATERIAL, THERMAL INSULATION BOX, REFRIGERATOR, FREEZING / AIR CONDITIONING DEVICE, HOT WATER SUPPLY DEVICE, APPARATUS, AND METHOD FOR MANUFACTURING VACUUM ISOLATION MATERIAL
US20120067548A1 (en) * 2010-09-20 2012-03-22 Siemens Industry, Inc. Polymeric membrane for heat exchange applications and method of fabrication thereof
EP2551324B1 (en) * 2011-07-29 2014-01-01 W.L.Gore & Associates Gmbh Use of an anisotropic fluoropolymer for the conduction of heat
US9245813B2 (en) * 2013-01-30 2016-01-26 International Business Machines Corporation Horizontally aligned graphite nanofibers in etched silicon wafer troughs for enhanced thermal performance
JPWO2015178416A1 (ja) * 2014-05-20 2017-05-25 東洋紡株式会社 接着性を有する絶縁高熱伝導性シート
NL2012988B1 (en) * 2014-06-12 2016-07-04 Olympic Holding B V Thermal conductive high modules organic polymeric fibers.
FR3030354B1 (fr) * 2014-12-17 2019-06-07 Saint-Gobain Isover Produits d'isolation thermique hautes performances
FR3039566B1 (fr) * 2015-07-28 2017-09-08 Faurecia Automotive Ind Fil, piece d'equipement de vehicule, procede de formation d'un fil et methode de fabrication d'une piece de vehicule automobile associees
US9868268B2 (en) * 2015-08-06 2018-01-16 Hydra Heating Industries, Llc. Magnetic clasps for insulation
CN108602305A (zh) * 2015-11-03 2018-09-28 蓝移材料有限公司 内部增强的气凝胶及其用途
JP6214060B2 (ja) * 2015-12-22 2017-10-18 クラフトワーク株式会社 冷暖房装置
CN106498538B (zh) * 2016-11-18 2018-09-18 株洲时代新材料科技股份有限公司 高导热性芳香族聚酰胺纤维的制备方法及其应用
WO2019168038A1 (ja) * 2018-03-01 2019-09-06 日立化成株式会社 異方熱伝導性樹脂部材及びその製造方法

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