KR101044997B1 - 전자부품 보호용 아스팔트 조성물, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 전자 유닛 - Google Patents

전자부품 보호용 아스팔트 조성물, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 전자 유닛 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전자부품 보호용 아스팔트 조성물, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 전자 유닛에 관한 것이다. 더욱 구체적으로 본 발명은 블로운 아스팔트(Blown Asphalt), 페트롤륨계 왁스(Petroleum Wax) 또는 리온계 왁스(Lion Wax), 및 무기물 충진제를 포함하는 전자부품 보호용 아스팔트 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 블로운 아스팔트에 페트롤륨계 왁스 또는 리온계 왁스를 첨가하고 170 내지 200 ℃의 온도로 가열하면서 교반하는 단계; 상기 조성물에 무기물 충진제를 도입하고 교반하는 단계; 및 상기 조성물을 보호하고자 하는 전자부품에 붇고 냉각시키는 단계를 포함하는 전자부품 보호방법을 제공한다. 나아가, 본 발명은 하우징; 하우징 내에 포함되는 하나 이상의 전자부품; 및 상기 전자부품을 둘러싸는 상기 아스팔트 조성물을 포함하는 전자 유닛을 제공한다. 본 발명의 아스팔트 조성물은 전자부품에 대하여 방수성 및 방진성을 제공하고, 발열성을 향상시켜 결과적으로 전자제품의 안전성 및 내구성을 향상시키고, 가열 및 냉각이 반복되는 전자부품에 대하여 힘이 가해지는 것이 방지되고, 고온에서도 고정성이 우수하여, 전자부품의 보호에 우수한 효과가 있다.

Description

전자부품 보호용 아스팔트 조성물, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 전자 유닛{Asphalt composition for protecting electronic components, preparation methods thereof, and electronic units comprising the same}
본 발명은 전자부품 보호용 아스팔트 조성물, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 전자 유닛에 관한 것이다.
최근 전자부품을 외부로부터 보호하기 위한 방법과 관련한 연구가 활발히 진행되고 있다. 예를 들어 안정기를 포함하는 형광등의 경우 발열성이 충분하면서도 방진 및 방수성을 갖는 보호 수단이 필요하다. 또한, 최근 각종 조명 수단으로 각광을 받고 있는 LED(Light Emitting Diode)의 경우 건물 외부에 설치될 경우 LED용 파워에 대한 방진 및 방수성은 LED의 수명과 직결되는 문제로 매우 중요하다.
또한 자연 방열(바람,공기의 흐름 등)이 부족한 건물 내부에 설치되는 파워의 경우 LED의 특징이자 단점인 고열을 어떻게 흡수하여 방출하는가 하는 문제도 극복해야 할 중요한 과제라 하겠다.
이와 같은 전자부품을 보호하거나 열 방출성을 강화하기 위하여, 또는 안정성을 부가하기 위하여, 전자부품을 하우징(housing) 내에 배치하고 전자부품을 보호하는 물질을 이에 도입하는 기술들이 개발되고 있으며, 최근까지는 이와 같이 전자부품을 보호하는 물질로 주로 에폭시 수지나 실리콘 수지가 사용되었다.
나아가 최근 반도체 산업이 발달함에 따라 반도체 소자 봉지용으로 에폭시나 실리콘 수지를 사용하는 기술이 적용되고 있다. 그러나 에폭시 수지는 열경화성 수지로 봉지되는 전자부품이 가열 및 냉각을 반복함에 따라 전자부품에 힘을 가하게 되고, 이에 따라 전자부품을 파손시킬 수 있는 문제점이 있고 실리콘 수지 또한 전량 외국회사에서 원재료를 수입하고 있어 매우 고가이고, 실리콘 수지 관련 기술을 외국회사에서 보유하고 있다.
이에 따라 최근에는 아스팔트를 포함하는 전자부품 보호용 조성물이 많이 사용되고 있다. 즉, 아스팔트와 모래를 혼합하여 이를 전자부품 주변에 부어 줌으로써 전자부품을 보호하고 있다. 이와 같은 아스팔트와 모래의 혼합물은 비용이 저렴하고 열 전달성이 양호한 장점이 있으나, 이 또한 전자부품이 가열 및 냉각되는 사이클 동안 전자부품에 힘을 가하게 되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2004-0065182호는 아스팔트와 모래를 포함하는 제1혼합물; 및 힘을 감쇠하기 위한 제2혼합물을 포함하는 포팅(potting) 화합물을 개시하고 있다. 상기 발명은 제1혼합물을 단독으로 사용할 경우 전자부품에 인가되는 힘을 감쇠하기 위하여 제2혼합물을 제1혼합물과 함께 사용하여 전자부품을 보호하는 포팅화합물을 기재하고 있다. 그러나, 상기 발명의 포팅화합물은 전자부품의 온도가 80 ℃를 넘어 상승할 경우에는 화합물이 녹아 고정성이 떨어지는 심각한 문제점이 있다.
이에 본 발명자는 전자부품이 가열 및 냉각되는 사이클 동안에도 전자부품에 힘이 가해지지 않고, 고온에서의 고정성이 우수하면서도, 방수 및 방진성이 우수하고 발열성 또한 우수한 전자부품 보호용 조성물을 연구하던 중 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 전자부품 보호용 아스팔트 조성물, 이의 제조방법, 및 이를 포함하는 전자 유닛을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 블로운 아스팔트(Blown Asphalt), 페트롤륨계 왁스(Petroleum Wax) 또는 리온계 왁스(Lion Wax), 및 무기물 충진제를 포함하는 전자부품 보호용 아스팔트 조성물을 제공한다. 또한, 본 발명은 블로운 아스팔트에 페트롤륨계 왁스 또는 리온계 왁스를 첨가하고 170 내지 200 ℃의 온도로 가열하면서 교반하는 단계; 상기 조성물에 무기물 충진제를 도입하고 교반하는 단계; 및 상기 조성물을 보호하고자 하는 전자부품에 붇고 냉각시키는 단계를 포함하는 전자부품 보호방법을 제공한다. 나아가, 본 발명은 하우징; 하우징 내에 포함되는 하나 이상의 전자부품; 및 상기 전자부품을 둘러싸는 상기 아스팔트 조성물을 포함하는 전자 유닛을 제공한다.
본 발명의 아스팔트 조성물은 전자부품에 대하여 방수성 및 방진성을 제공하고, 발열성을 향상시켜 결과적으로 전자제품의 안전성 및 내구성을 향상시키고, 가열 및 냉각이 반복되는 전자부품에 대하여 힘이 가해지는 것이 방지되고, 고온에서도 고정성이 우수하여, 전자부품의 보호에 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 조성물을 제조하고 이를 전자부품에 도입하는 전자부품의 보호방법을 나타내는 개략적 순서도이고,
도 2는 본 발명의 조성물이 형광등 안정기에 적용된 전자 유닛을 나타내는 사진이고,
도 3은 본 발명의 조성물이 LED 파워에 적용된 전자 유닛을 나타내는 사진이고,
도 4는 본 발명에 따른 조성물이 적용된 LED 파워의 작동 중 온도변화를 나타내는 그래프이다.
전자부품은 공기 중 먼지 또는 수분에 항상 노출되어 있으며, 전자부품에 장시간 먼지가 쌓이거나 공기 중 수분에 장시간 노출될 경우, 회로가 손상되는 등의 결과로 전자부품을 포함하는 전자제품의 수명이 단축되는 문제가 발생한다. 특히나 건물 외부에 설치되는 조명 등과 같은 경우 먼지 또는 수분에 더욱 취약한 문제점이 있다.
또한 LED 파워의 경우 고열의 발생이 필연적인데, 이를 방출해야 하는 과제가 있다.
따라서, 전자부품의 방수성 및 방진성을 향상시키면서도, 전자부품 자체에서 발생하는 열을 용이하게 방출할 수 있는 보호 수단이 요구된다.
본 발명은 이와 같은 전자부품의 보호를 위한 아스팔트 조성물을 제공한다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명은 블로운 아스팔트(Blown Asphalt), 페트롤륨계 왁스(Petroleum Wax) 또는 리온계 왁스(Lion Wax), 및 무기물 충진제를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품 보호용 아스팔트 조성물을 제공한다.
본 발명에서 블로운 아스팔트란 일반 아스팔트에 대하여 고온에서 수소 또는 일반 공기로 블로우(blow)를 수행한 것으로, 이를 통하여 유분이 제거되어 아스팔트 자체의 내열성이 향상되는 효과가 있다. 그러나 블로우 공정을 수행할 경우, 상대적으로 칩입도가 낮아지고 점도가 상승하여 내한성과 흐름성을 저해하는 상반된 문제가 또한 발생하게 된다. 아스팔트는 부착성과 저점도로 충진성이 뛰어나 전자부품 주변을 용이하게 침투하여 도포할 수 있으나 연화점이 낮아 사용할 수 없으며, 블로운 아스팔트는 연화점이 일반 아스팔트보다는 배가 되었으나 전자부품에 적용하기에는 부족하고 필연적으로 가혹한 점도의 상승으로 인하여, 흐름성을 저해하여 전자부품을 도포하기에는 바람직하지 않은 상태를 야기하는 문제점이 있다. 따라서, 본 발명에 따른 아스팔트 조성물은 아스팔트에 대한 블로우 공정에 의하여 발생하는 문제점을 해소하기 위하여 왁스 및 무기물 충진제를 더 포함하고 있다.
본 발명에 따른 전자부품 보호용 아스팔트 조성물은 페트롤륨계 왁스 또는 리온계 왁스를 포함한다. 연화점이란 고형물질이 열에 의하여 변형되어 물러지기 시작하는 온도로 일반적으로 아스팔트의 연화점은 약 40℃이며 블로운 아스팔트의 연화점은 80 ℃ 내지 100 ℃이다. 그러나 전자부품은 작동 중 가열되어 80 ℃ 이상으로 가열되는 경우가 있으므로, 전자부품 보호용 조성물을 아스팔트만으로 구성할 경우 고온 작동시 고정성이 떨어지는 문제점이 있고, 블로운하는 과정에서 침입도가 낮아지고 점도가 급상승하여 흐름성을 저해하는 문제점이 발생한다. 이에 본 발명의 조성물은 페트롤륨계 왁스 또는 리온계 왁스를 포함하여 조성물의 연화점을 약 110 내지 140 ℃까지 높인다. 이때 본 발명에 따른 조성물에 포함되는 왁스는 조성물의 연화점을 110 ℃ 이상으로 유지하여야 하므로 왁스 자체의 연화점 또한 110 ℃ 이상인 왁스를 사용하여야 한다. 이에 따라 본 발명의 조성물은 고온에서도 내열성이 우수한 효과가 있다. 또한 페트롤륨계 왁스 또는 리온계 왁스는 전자부품의 가열 및 냉각 과정에서 아스팔트 조성물이 전자부품에 가하게 되는 힘을 억제하여 전자부품이 파손되는 것을 방지하는 역할을 하며 또한 점도를 낮추어 흐름성을 좋게 하는 역할을 한다.
본 발명에 따른 전자부품 보호용 아스팔트 조성물은 무기물 충진제를 포함한다. 무기물 충진제는 본 발명에 따른 조성물 내의 다른 물질들보다 열 확산도가 뛰어나고 비중이 높아, 조성물이 둘러싸고 있는 전자부품에서 열이 발생하는 경우, 이를 외부로 용이하게 발산시키도록 하는 역할을 수행한다. 따라서, 무기물 충진제를 포함하고 있는 본 발명에 따른 조성물은 이를 포함하지 않는 조성물보다 전자부품에서 발생하는 열이 축적되지 않고 외부로 효과적으로 발산시킬 수 있는 장점이 있다. 전자부품에서 발생하는 열이 발산되지 않고 축적될 경우 회로의 손상 등 부품을 파손시킬 수 있고, 결국 이를 포함하는 전자제품의 수명을 단축시킬 수 있으므로 바람직하지 않다. 또한, 무기물 충진제는 전자부품의 가열 및 냉각 과정에서 아스팔트 조성물이 전자부품에 가하게 되는 힘을 억제하여 전자부품이 파손되는 것을 방지하는 역할을 한다.
이때 전자부품 보호용 아스팔트 조성물에 추가되는 왁스 성분 및 무기물 충진제 성분은 아스팔트 내에 균일하게 혼합되어 있는 것이 바람직하다. 왁스 성분이 조성물 내에 균일하게 분산되어 있어야 전자부품을 둘러싸고 있는 조성물이 전체적으로 내열성이 향상되며, 무기물 충진제가 균일하게 분산되어 있어야 전자부품에서 발생하는 열이 효과적으로 발산될 수 있다. 그러므로 아스팔트와의 상용성(Compatibility)이 좋은 왁스와 무기물을 선별하여야 한다.
본 발명에 따른 전자부품 보호용 아스팔트 조성물은 합성고무를 더 포함하는 것이 바람직하다. 건물 외부에 설치되는 전자제품, 예를 들어 건물 외부에 설치되는 LED의 LED 파워의 경우 방수성이 필수적으로 요구된다. 아스팔트 자체도 일정부분 방수성이 있으나, 아스팔트 조성물에 합성고무를 더 포함시킬 경우 조성물의 방수성을 더욱 향상시킬 수 있어 바람직하다.
본 발명에 따른 전자부품 보호용 아스팔트 조성물은 15 내지 85 중량%의 블로운 아스팔트, 5 내지 40 중량%의 페트롤륨계 왁스 또는 리온계 왁스, 및 10 내지 80 중량%의 무기물 충진제를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 아스팔트 조성물이 합성고무를 포함하는 경우, 10 내지 80 중량%의 블로운 아스팔트, 5 내지 40 중량%의 페트롤륨계 왁스 또는 리온계 왁스, 10 내지 80 중량%의 무기물 충진제, 및 5 내지 30 중량%의 합성고무를 포함하는 것이 바람직하다.
블로운 아스팔트가 10 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 점도가 급상승하고, 굳는 시간(set-time)이 빨라져서 전자부품에 적용하는 것이 어려운 문제점이 있고, 함량이 85 중량%를 초과하는 경우에는 방열효율이 떨어지는 문제점이 있다. 왁스가 5 중량% 미만으로 포함되는 바람직한 연화점을 얻을 수 없고, 굳는 시간이 늦어져 제품의 완성이 늦어지는 문제점이 있고, 40 중량%를 초과하는 경우 내한성이 떨어지고, 흐름성이 떨어지고 빨리 굳어 내부에 기포 등이 발생하는 문제점이 있다. 무기물 충진제가 10 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 방열효율이 떨어지는 문제점이 있고, 80 중량%를 초과하는 경우에는 점도가 상승하여 흐름성을 확보할 수 없는 문제점이 있다. 합성고무가 포함되는 경우, 그 함량이 5 중량% 미만인 경우 부착력과 내한 탄력성을 얻을 수 없는 문제점이 있고, 30 중량%를 초과하는 경우 점도가 상승하여 유효한 흐름성을 확보할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 전자부품 보호용 아스팔트 조성물에 포함되는 페트롤륨계 왁스는 에틸렌 비스-스테아라마이드(Ethylene Bis-Stearamide) 왁스, 폴리프로필렌 왁스 및 폴리에틸렌 왁스로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편 상기와 같은 페트롤륨계 왁스는 강한 내열성과 상용성이 좋은 특징이 있어 아스팔트 조성물의 내열성을 향상시키는 역할을 한다.
본 발명에 따른 전자부품 보호용 아스팔트 조성물에 포함되는 합성고무는 스타이렌 부타디엔 스타이렌 합성고무(Styrene Butadiene Styrene Rubber) 또는 스타이렌 아이소프렌 스타이렌 합성고무(Styrene Isoprene Styrene Rubber)인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 합성고무들은 분자량이 작아서 열에 잘 녹으며, 저점도를 유지할 수 있고 오일이나 레진 종류와도 상용성이 좋으며 내한성이 강해서 아스팔트 조성물의 방수성을 향상시키는 역할을 한다.
본 발명에 따른 전자부품 보호용 아스팔트 조성물에 포함되는 무기물 충진제는 탄산마그네슘, 탄산칼슘, 탈크, 및 실리카로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종인 것이 바람직하나, 방열성이 우수하고, 아스팔트 조성물이 전자부품에 가할 수 있는 힘을 억제하는 역할을 수행할 수 있다면 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 전자부품 보호용 아스팔트 조성물은 특히 형광등용 안정기 또는 LED용 파워를 보호하기 위하여 사용될 수 있다. 전자제품들 중 특히 건물 외부에 설치되는 조명과 같은 전자제품의 경우 공기 중 수분 또는 먼지에 항상 노출되어 있기 때문에 방수성과 방진성이 반드시 필요하다. 또한 건물내부에 설치되는 LED용 파워의 경우는 자연 방열이 좋지 않으므로 LED의 단점인 고열을 용이하게 방열하여야 하며 방진 또한 필요하다. 따라서 형광등용 안정기 또는 LED용 파워의 경우 특히 본 발명에 따른 아스팔트 조성물에 의하여 보호되는 것이 필요하다. 본 발명에 따른 아스팔트 조성물은 형광등용 안정기 또는 LED용 파워에 도입되어 공기 중 수분 또는 먼지에 의한 부품의 손상을 방지하고 방열을 좋게 하여, 결국 이를 포함하는 형광등 또는 LED의 수명을 연장시키는 중요한 역할을 하게 된다.
또한 본 발명은
블로운 아스팔트에 페트롤륨계 왁스 또는 리온계 왁스를 첨가하고 170 내지 200 ℃의 온도로 가열하면서 교반하는 단계(단계 1); 및
상기 교반된 조성물에 무기물 충진제를 도입하고 교반하는 단계(단계 2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조방법을 제공한다.
이하 본 발명을 각 단계별로 상세히 설명한다.
본 발명의 단계 1은 블로운 아스팔트에 페트롤륨계 왁스 또는 리온계 왁스를 첨가하고 170 내지 200 ℃의 온도로 가열하면서 교반하는 단계이다. 일반적인 아스팔트에 대하여 수소 또는 일반 공기로 블로우 공정을 거쳐 유분을 제거한 블로운 아스팔트에 왁스 성분을 첨가하고 고온에서 가열하면서 교반한다. 첨가되는 왁스 성분이 균일하게 분산되어야 조성물의 내열성이 전체적으로 향상되므로 170 내지 200 ℃의 온도로 가열하면서 충분히 교반해 주는 것이 바람직하다. 교반시 가열온도가 170 ℃ 미만인 경우에는 왁스 분자들의 운동이 비활동적이어서 혼합에 문제점을 야기하고 아스팔트와의 층분리가 생기는 문제점이 있고, 200 ℃를 초과하는 경우에는 아스팔트가 고온에 장시간으로 노출되므로 제품을 완성한 후 냄새를 발생시키고 작은 탄소체로서 탱크벽에 달라 붇는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 단계 2는 상기 단계 1에서 교반된 조성물에 무기물 충진제를 도입하고 교반하는 단계이다. 무기물 충진제는 본 발명에 따른 조성물에서 방열기능 및 전자부품에 힘이 가해지는 것을 방지하는 기능을 수행하므로, 조성물 내에 균일하게 혼합되어야 한다. 따라서, 상기 단계 1에서 가열된 온도를 유지한 채로 무기물 충진제를 도입하고 충분히 혼합될 때까지 교반하는 것이 바람직하다. 이때, 단계 1에서 왁스 성분과 함께 무기물 충진제를 함께 혼합하지 않는 이유는 왁스와 함께 높은 온도에서 무기물을 넣으면 거품 현상이 생기어 왁스가 녹지 않으며, 무기물은 높은 열로서 혼합되는 것이 아니고, 왁스와 아스팔트의 분자들의 결합에 끼어들어서 분산되어야 하며, 또한 무기물을 넣으면서 서서히 온도를 자연적으로 강하시켜 성형을 얻기 위한 최적의 온도를 얻을 수 있기 때문이다.
본 발명에 따른 조성물은 침투성이 우수한 아스팔트를 주성분으로 포함하기 때문에 보호하고자 하는 전자부품을 빈 공간 없이 잘 봉지할 수 있는 장점이 있다. 이와 같은 조성물의 봉지에 의하여 전자부품에 대한 방수 및 방진성이 향상될 뿐만 아니라, 조성물의 방열성이 우수하여 전자부품으로부터 발생하는 열이 축적되지 않고 용이하게 발산되는 효과가 있다.
한편, 본 발명에 따른 아스팔트 조성물의 방수성을 더욱 향상시키기 위하여, 상기 제조방법은 블로운 아스팔트에 페트롤륨계 왁스 또는 리온계 왁스를 첨가하고 170 내지 200 ℃의 온도로 가열하면서 교반하고 무기물 충진제를 도입하기 전에 합성고무를 더 첨가하는 것이 바람직하다. 합성고무는 그 자체의 탁월한 방수성으로 인하여, 아스팔트 조성물의 방수성을 향상시켜 전자부품을 더욱 효과적으로 보호할 수 있는 효과가 있다.
또는 본 발명에 따른 아스팔트 조성물의 방수성을 더욱 향상시키기 위하여, 상기 제조방법은 블로운 아스팔트에 합성고무를 첨가하여 170 내지 200 ℃의 온도로 가열하면서 교반하고 무기물 충진제를 도입하기 전에 페트롤륨계 왁스 또는 리온계 왁스를 더 첨가하는 것이 바람직하다. 합성고무는 그 자체의 탁월한 방수성으로 인하여, 아스팔트 조성물의 방수성을 향상시켜 전자부품을 더욱 효과적으로 보호할 수 있는 효과가 있다. 이때, 합성고무를 왁스 성분과 함께 아스팔트에 혼합하지 않는 이유는 왁스를 먼저 넣으면 아스팔트내에 존재하는 유분이 왁스를 먼저 녹이기 때문에 저점도가 되며 합성고무들이 저점도 상에서 떠다니는 현상이 발생하고, 더 많은 열과 시간이 필요할 수 있기 때문이다.
본 발명에 따른 전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조방법에서 도입되는 각 성분들의 조성은 15 내지 85 중량%의 블로운 아스팔트, 5 내지 40 중량%의 페트롤륨계 왁스 또는 리온계 왁스, 및 10 내지 80 중량%의 무기물 충진제를 포함하는 것이 바람직하고, 합성고무가 더 포함되는 경우, 10 내지 80 중량%의 블로운 아스팔트, 5 내지 40 중량%의 페트롤륨계 왁스 또는 리온계 왁스, 10 내지 80 중량%의 무기물 충진제, 및 5 내지 30 중량%의 합성고무를 포함하는 것이 바람직하다.
블로운 아스팔트가 10 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 점도가 급상승하고, 굳는 시간(set-time)이 빨라져서 전자부품에 적용하는 것이 어려운 문제점이 있고, 함량이 85 중량%를 초과하는 경우에는 방열효율이 떨어지는 문제점이 있다. 왁스가 5 중량% 미만으로 포함되는 바람직한 연화점을 얻을 수 없고, 굳는 시간이 늦어져 제품의 완성이 늦어지는 문제점이 있고, 40 중량%를 초과하는 경우 내한성이 떨어지고, 흐름성이 떨어지고 빨리 굳어 내부에 기포 등이 발생하는 문제점이 있다. 무기물 충진제가 10 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 방열효율이 떨어지는 문제점이 있고, 80 중량%를 초과하는 경우에는 점도가 상승하여 흐름성을 확보할 수 없는 문제점이 있다. 합성고무가 포함되는 경우, 그 함량이 5 중량% 미만인 경우 부착력과 내한 탄력성을 얻을 수 없는 문제점이 있고, 30 중량%를 초과하는 경우 점도가 상승하여 유효한 흐름성을 확보할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명에 따른 전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조방법에서 도입되는 페트롤륨계 왁스는 에틸렌 비스-스테아라마이드(Ethylene Bis-Stearamide) 왁스, 폴리프로필렌 왁스 및 폴리에틸렌 왁스로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편 상기와 같은 페트롤륨계 왁스는 강한 내열성과 상용성이 좋은 특징이 있어 아스팔트 조성물의 내열성을 향상시키는 역할을 한다.
본 발명에 따른 전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조방법에서 도입되는 합성고무는 스타이렌 부타디엔 스타이렌 합성고무(Styrene Butadiene Styrene Rubber) 또는 스타이렌 아이소프렌 스타이렌 합성고무(Styrene Isoprene Styrene Rubber)인 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 합성고무들은 분자량이 작아서 열에 잘 녹으며, 저점도를 유지할 수 있고 오일이나 레진 종류와도 상용성이 좋으며 내한성이 강해서 아스팔트 조성물의 방수성을 향상시키는 역할을 한다.
본 발명에 따른 전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조방법에서 도입되는 무기물 충진제는 탄산마그네슘, 탄산칼슘, 탈크, 및 실리카로 이루어진 군으로부터 선택되는 1 종인 것이 바람직하나, 방열성이 우수하고, 아스팔트 조성물이 전자부품에 가할 수 있는 힘을 억제하는 역할을 수행할 수 있다면 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따른 제조방법에 따라 제조되는 아스팔트 조성물을 이용하여 보호할 수 있는 전자부품은 형광등용 안정기 또는 LED용 파워일 수 있다. 전자제품들 중 특히 건물 외부에 설치되는 조명과 같은 전자제품의 경우 공기 중 수분 또는 먼지에 항상 노출되어 있기 때문에 방수성과 방진성이 반드시 필요하다. 따라서 형광등용 안정기 또는 LED용 파워의 경우 특히 본 발명에 따른 아스팔트 조성물에 의하여 보호되는 것이 필요하다. 본 발명에 따른 아스팔트 조성물은 형광등용 안정기 또는 LED용 파워에 도입되어 공기 중 수분 또는 먼지에 의한 부품의 손상을 방지하고, LED의 단점인 고열을 흡수하여 방열을 좋게 하며, 결국 이를 포함하는 형광등 또는 LED 조명의 수명을 연장시키는 중요한 역할을 하게 된다.
나아가 본 발명은
하우징;
상기 하우징 내에 포함되는 하나 이상의 전자부품; 및
상기 전자부품의 일면 이상을 둘러싸는 본 발명에 따른 아스팔트 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 유닛을 제공한다.
상기 전자 유닛에서 하우징은 보호를 요하는 전자부품에 대하여 1차적인 방진 및 방수 기능을 수행한다. 나아가, 외부 충격으로부터 전자부품을 보호하는 기능을 하고 전자부품 보호용 조성물에 대하여 틀 역할을 하게 된다. 일반적인 전자 유닛의 경우, 전자부품에서 발생하는 열은 하우징 내의 방열판 및 하우징 표면을 통하여 발산된다. 따라서, 기존의 전자 유닛은 방열판이 추가적으로 필요하였고, 하우징은 방열성이 우수한 알루미늄 등을 이용하여 제조되었다. 그러나, 본 발명에 따른 전자 유닛의 경우, 방열 능력이 매우 우수한 아스팔트 조성물을 포함하므로, 방열판을 줄이거나 추가적으로 구비할 필요가 없고, 하우징의 재질 또한 알루미늄이 아닌 상대적으로 저렴한 철 등을 이용할 수 있는 장점이 있다. 또한, 본 발명에 따른 아스팔트 조성물은 침투성이 매우 우수하여 보호하고자 하는 전자부품의 일면 이상을 빈 공간 없이 잘 봉지할 수 있는 장점이 있다.
따라서, 본 발명에 따른 전자 유닛은 외부 충격에 강하고, 방수 및 방진성이 우수하며, 방열성이 우수하여, 이와 같은 전자 유닛을 사용하는 전자 제품의 수명을 획기적으로 연장할 수 있는 장점이 있다.
특히, 본 발명에 따른 전자 유닛은 건물 외부에 설치되는 전자제품에 사용될 경우 더욱 우수한 효과를 발휘할 수 있다. 전자제품들 중 특히 건물 외부에 설치되는 조명과 같은 전자제품의 경우 공기 중 수분 또는 먼지에 항상 노출되어 있기 때문에 방수성과 방진성이 반드시 필요하다. 따라서 형광등용 안정기 또는 LED용 파워의 경우 특히 본 발명에 따른 아스팔트 조성물에 의하여 보호되는 것이 필요하다. 본 발명에 따른 아스팔트 조성물이 도입된 전자 유닛은 공기 중 수분 또는 먼지에 의한 전자부품의 손상을 방지하고, 결국 이를 포함하는 형광등 또는 LED의 수명을 연장시키는 중요한 역할을 하게 된다.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다. 그러나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 하기 실시예에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조 1
72 g의 블로운 아스팔트를 180 ℃로 가열하고, 이에 에틸렌 비스-스테아라마이드(Ethylene Bis-Stearamide) 왁스 8 g를 첨가한 후 180 ℃의 온도를 유지하면서 1 시간동안 교반하였다. 교반이 완료된 이후에 170 ℃의 온도가 유지된 상태에서 상기 조성물에 탄산칼슘(CaCO3) 20 g을 첨가하고 다시 2 시간동안 교반하여 전자부품 보호용 아스팔트 조성물을 제조하였다.
<실시예 2>
전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조 2
81 g의 블로운 아스팔트를 170 ℃로 가열하고, 이에 에틸렌 비스-스테아라마이드(Ethylene Bis-Stearamide) 왁스 9 g를 첨가한 후 170 ℃의 온도를 유지하면서 1 시간동안 교반하였다. 교반이 완료된 이후에 170 ℃의 온도가 유지된 상태에서 상기 조성물에 탄산칼슘(CaCO3) 10 g을 첨가하고 다시 1 시간동안 교반하여 전자부품 보호용 아스팔트 조성물을 제조하였다.
<실시예 3>
전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조 3
63 g의 블로운 아스팔트를 170 ℃로 가열하고, 이에 에틸렌 비스-스테아라마이드(Ethylene Bis-Stearamide) 왁스 7 g를 첨가한 후 170 ℃의 온도를 유지하면서 1 시간동안 교반하였다. 교반이 완료된 이후에 170 ℃의 온도가 유지된 상태에서 상기 조성물에 탄산칼슘(CaCO3) 30 g을 첨가하고 다시 1 시간동안 교반하여 전자부품 보호용 아스팔트 조성물을 제조하였다.
<실시예 4>
전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조 4
45 g의 블로운 아스팔트를 170 ℃로 가열하고, 이에 에틸렌 비스-스테아라마이드(Ethylene Bis-Stearamide) 왁스 5 g를 첨가한 후 170 ℃의 온도를 유지하면서 1 시간동안 교반하였다. 교반이 완료된 이후에 170 ℃의 온도가 유지된 상태에서 상기 조성물에 탄산칼슘(CaCO3) 50 g을 첨가하고 다시 1 시간동안 교반하여 전자부품 보호용 아스팔트 조성물을 제조하였다.
<실시예 5>
전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조 5
27 g의 블로운 아스팔트를 170 ℃로 가열하고, 이에 에틸렌 비스-스테아라마이드(Ethylene Bis-Stearamide) 왁스 3 g를 첨가한 후 170 ℃의 온도를 유지하면서 1 시간동안 교반하였다. 교반이 완료된 이후에 170 ℃의 온도가 유지된 상태에서 상기 조성물에 탄산칼슘(CaCO3) 70 g을 첨가하고 다시 1 시간동안 교반하여 전자부품 보호용 아스팔트 조성물을 제조하였다.
<실시예 6>
전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조 6
72 g의 블로운 아스팔트를 170 ℃로 가열하고, 이에 에틸렌 비스-스테아라마이드(Ethylene Bis-Stearamide) 왁스 9 g를 첨가한 후 170 ℃의 온도를 유지하면서 1 시간동안 교반하였다. 온도를 유지한 상태에서 스타이렌 부타다이엔 스타이렌 고무(Styrene Butadiene Styrene Rubber) 9 g을 첨가하면서 1시간 30 분동안 교반하였다. 교반이 완료된 이후에 170 ℃의 온도가 유지된 상태에서 상기 조성물에 탄산칼슘(CaCO3) 30 g을 첨가하고 다시 1 시간동안 교반하여 전자부품 보호용 아스팔트 조성물을 제조하였다.
<실시예 7>
전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조 6
56 g의 블로운 아스팔트를 170 ℃로 가열하고, 이에 에틸렌 비스-스테아라마이드(Ethylene Bis-Stearamide) 왁스 7 g를 첨가한 후 170 ℃의 온도를 유지하면서 1 시간동안 교반하였다. 온도를 유지한 상태에서 스타이렌 부타다이엔 스타이렌 고무(Styrene Butadiene Styrene Rubber) 7 g을 첨가하면서 30 분동안 교반하였다. 교반이 완료된 이후에 170 ℃의 온도가 유지된 상태에서 상기 조성물에 탄산칼슘(CaCO3) 30 g을 첨가하고 다시 1 시간동안 교반하여 전자부품 보호용 아스팔트 조성물을 제조하였다.
<실시예 8>
전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조 8
54 g의 블로운 아스팔트를 170 ℃로 가열하고, 이에 에틸렌 비스-스테아라마이드(Ethylene Bis-Stearamide) 왁스 9 g를 첨가한 후 170 ℃의 온도를 유지하면서 1 시간동안 교반하였다. 온도를 유지한 상태에서 스타이렌 부타다이엔 스타이렌 고무(Styrene Butadiene Styrene Rubber) 27 g을 첨가하면서 30 분동안 교반하였다. 교반이 완료된 이후에 170 ℃의 온도가 유지된 상태에서 상기 조성물에 탄산칼슘(CaCO3) 10 g을 첨가하고 다시 1 시간동안 교반하여 전자부품 보호용 아스팔트 조성물을 제조하였다.
<실시예 9>
전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조 9
42 g의 블로운 아스팔트를 170 ℃로 가열하고, 이에 에틸렌 비스-스테아라마이드(Ethylene Bis-Stearamide) 왁스 7 g를 첨가한 후 170 ℃의 온도를 유지하면서 1 시간동안 교반하였다. 온도를 유지한 상태에서 스타이렌 부타다이엔 스타이렌 고무(Styrene Butadiene Styrene Rubber) 21 g을 첨가하면서 30 분동안 교반하였다. 교반이 완료된 이후에 170 ℃의 온도가 유지된 상태에서 상기 조성물에 탄산칼슘(CaCO3) 30 g을 첨가하고 다시 1 시간동안 교반하여 전자부품 보호용 아스팔트 조성물을 제조하였다.
<비교예 1>
전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조 10
80 g의 블로운 아스팔트를 170 ℃로 가열하고, 이에 에틸렌 비스-스테아라마이드(Ethylene Bis-Stearamide) 왁스 10 g를 첨가한 후 170 ℃의 온도를 유지하면서 1 시간동안 교반하였다. 온도를 유지한 상태에서 스타이렌 부타다이엔 스타이렌 고무(Styrene Butadiene Styrene Rubber) 10 g을 첨가하면서 30 분동안 교반하여 전자부품 보호용 아스팔트 조성물을 제조하였다.
<실험예 1>
열 방출 효율의 측정
본 발명에 따른 전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 열 방출 효율을 알아보기 위하여 상기 실시예 1 내지 실시예 3에 대하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.
온도측정 센서로 Pt 센서(굵기: 3.2 , 길이: 50 mm, 저항: 100 Ω)를 사용하였고, 상기 센서의 1차 접점을 90 W LED 파워의 트렌스 부분에, 2차 접점은 다이오드 부분에 설치하였다. 실내온도 23 ℃의 조건에서 상기 온도측정 센서가 설치된 LED 파워에 실시예 1 내지 실시예 3에 의하여 제조된 아스팔트 조성물을 각각 도입한 후 전기를 연결하고 10 분마다 온도를 측정하였고, 그 측정 결과를 하기 표 1 및 도 4에 나타내었다.
소요시간 실시예 1 실시예 2 실시예 3
접점1 접점2 접점1 접점2 접점1 접점2
최초온도 24℃ 24℃ 24℃ 24℃ 24℃ 24℃
10분 37 35 33 36 34 28
20분 43 42 38 42 40 33
30분 48 46 44 48 42 35
40분 51 49 47 50 44 38
50분 53 51 50 52 47 40
60분 55 52 51 53 48 41
1시간 10분 57 54 53 54 48 41
1시간 20분 57 54 54 55 49 42
1시간 30분 58 55 55 56 50 42
1시간 40분 58 56 56 57 50 43
1시간 50분 58 56 56 57 50 43
2시간 58 56 56 57 51 43
2시간 10분 58 56 56 57 51 43
평균 온도 51 49 48 49.8 46.7 39.4
상기 표 1에 따르면, 90 W의 LED 파워를 2시간 이상 작동시켜도 온도가 60 ℃ 이상 상승하지 않는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 4에 따르면, 시간이 지남에 따라 온도 상승률이 점차 감소함을 알 수 있어, 더 오랜시간을 사용하여도 60 ℃ 이상으로 온도가 상승하지 않을 것이라고 예상할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 아스팔트 조성물을 사용할 경우, 과열의 문제가 발생하지 않는 장점이 있음을 알 수 있다.
<실험예 3>
방수성의 확인
본 발명에 따른 전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 방수성을 확인하기 위하여 실시예 1 내지 실시예 3에 의하여 제조된 아스팔트 조성물을 이용하여 하기와 같은 실험을 수행하였다.
실시예 1 내지 실시예 3에 의하여 제조된 아스팔트 조성물을 각각 90 W LED 파워에 도입하고, 상기 LED 파워를 물이 담긴 1 m × 1 m × 1 m의 수조에 30 분간 침지시킨 후, 물에 침지된 상태에서 LED 파워에 전원을 연결하고 LED의 이상 유무를 확인하였다.
실시예 1 내지 실시예 3에 의하여 제조된 아스팔트 조성물을 각각 도입한 LED 파워 모두에 대하여 72 시간이 경과한 이후에도 LED의 작동에 아무런 이상이 없는 것을 확인하였고, 이를 통하여 본 발명에 따른 아스팔트 조성물의 방수성이 우수함을 확인할 수 있었다.

Claims (19)

15 내지 85 중량%의 블로운 아스팔트(Blown Asphalt), 5 내지 40 중량%의 에틸렌 비스-스테아라마이드(Ethylene Bis-Stearamide) 왁스, 및 10 내지 80 중량%의 탄산칼슘 무기물 충진제를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품 보호용 아스팔트 조성물.
제1항에 있어서, 상기 아스팔트 조성물은 합성고무를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품 보호용 아스팔트 조성물.
삭제
제2항에 있어서, 총 조성물에 대하여 블로운 아스팔트는 10 내지 80 중량%, 페트롤륨계 왁스 또는 리온계 왁스는 5 내지 40 중량%, 합성고무는 5 내지 30 중량% 및 무기물 충진제는 10 내지 80 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 전자부품 보호용 아스팔트 조성물.
삭제
제2항에 있어서, 상기 합성고무는 스타이렌 부타디엔 스타이렌 합성고무(Styrene Butadiene Styrene Rubber) 또는 스타이렌 아이소프렌 스타이렌 합성고무(Styrene Isoprene Styrene Rubber)인 것을 특징으로 하는 전자부품 보호용 아스팔트 조성물.
삭제
제1항에 있어서, 상기 아스팔트 조성물은 형광등용 안정기 또는 LED용 파워를 보호하기 위하여 사용되는 것을 특징으로 하는 전자부품 보호용 아스팔트 조성물.
15 내지 85 중량%의 블로운 아스팔트에 5 내지 40 중량%의 에틸렌 비스-스테아라마이드(Ethylene Bis-Stearamide) 왁스를 첨가하고 170 내지 200 ℃의 온도로 가열하면서 교반하는 단계(단계 1); 및
상기 교반된 조성물에 10 내지 80 중량%의 탄산칼슘 무기물 충진제를 도입하고 교반하는 단계(단계 2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조방법.
제9항에 있어서, 상기 방법은 무기물 충진제를 도입하기 전, 합성고무를 블로운 아스팔트와 페트롤륨계 왁스 또는 리온계 왁스가 혼합된 조성물에 첨가하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조방법.
제10항에 있어서, 합성고무가 더 포함되는 경우, 블로운 아스팔트와 합성고무를 먼저 혼합하고, 이에 왁스를 추가하여 교반한 후, 무기물 충진제를 도입하는 순서로 제조되는 것을 특징으로 하는 전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조방법.
삭제
제10항에 있어서, 상기 블로운 아스팔트는 총 조성물 중량에 대하여 10 내지 80 중량%, 페트롤륨계 왁스 또는 리온계 왁스는 총 조성물 중량에 대하여 5 내지 40 중량%가 도입되고, 무기물 충진제는 총 조성물 중량에 대하여 10 내지 80 중량%가 도입되며, 상기 합성고무는 총 조성물 중량에 대하여 5 내지 30 중량%로 도입되는 것을 특징으로 하는 전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조방법.
삭제
제10항에 있어서, 상기 합성고무는 스타이렌 부타디엔 스타이렌 합성고무(Styrene Butadiene Styrene Rubber) 또는 스타이렌 아이소프렌 스타이렌 합성고무(Styrene Isoprene Styrene Rubber)인 것을 특징으로 전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조방법.
삭제
제9항에 있어서, 상기 전자부품은 형광등용 안정기 또는 LED용 파워인 것을 특징으로 하는 전자부품 보호용 아스팔트 조성물의 제조방법.
하우징;
상기 하우징 내에 포함되는 하나 이상의 전자부품; 및
상기 전자부품의 일면 이상을 둘러싸는 상기 제1항의 아스팔트 조성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 유닛.
제18항에 있어서, 상기 전자부품은 형광등용 안정기 또는 LED용 파워인 것을 특징으로 하는 전자 유닛.
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