KR101082636B1 - 전기전도성이 우수한 열전도성 열가소성 수지 조성물, 및이의 제조방법 - Google Patents

전기전도성이 우수한 열전도성 열가소성 수지 조성물, 및이의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101082636B1
KR101082636B1 KR1020060116836A KR20060116836A KR101082636B1 KR 101082636 B1 KR101082636 B1 KR 101082636B1 KR 1020060116836 A KR1020060116836 A KR 1020060116836A KR 20060116836 A KR20060116836 A KR 20060116836A KR 101082636 B1 KR101082636 B1 KR 101082636B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thermoplastic resin
resin composition
weight
thermally conductive
filler
Prior art date
Application number
KR1020060116836A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080047015A (ko
Inventor
권태훈
채희숙
금종구
이헌상
강봉택
신민철
Original Assignee
주식회사 엘지화학
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 엘지화학 filed Critical 주식회사 엘지화학
Priority to KR1020060116836A priority Critical patent/KR101082636B1/ko
Publication of KR20080047015A publication Critical patent/KR20080047015A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101082636B1 publication Critical patent/KR101082636B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/04—Carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/01—Use of inorganic substances as compounding ingredients characterized by their specific function
    • C08K3/013—Fillers, pigments or reinforcing additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/02—Elements
    • C08K3/08—Metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L67/00—Compositions of polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L67/02—Polyesters derived from dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L81/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming in the main chain of the macromolecule a linkage containing sulfur with or without nitrogen, oxygen or carbon only; Compositions of polysulfones; Compositions of derivatives of such polymers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
    • H01B7/00—Insulated conductors or cables characterised by their form
    • H01B7/42—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for heat dissipation or conduction
    • H01B7/421—Insulated conductors or cables characterised by their form with arrangements for heat dissipation or conduction for heat dissipation
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K2201/00—Specific properties of additives
    • C08K2201/001—Conductive additives

Abstract

본 발명은 열전도성 열가소성 수지 조성물, 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (a) 열가소성 수지 10 내지 95 중량%, 및 (b) 열전도도가 100 W/m·K 이상인 카본계열 또는 금속계열의 전기전도성 충전재 90 내지 5 중량%를 포함함으로써, 기계적 특성과 열전도성이 우수하며, 동시에 전기전도성이 우수한 열가소성 열전도성 수지 조성물, 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 열전도성 열가소성 수지 조성물은 방열이 요구되는 장치의 방열재로 사용될 수 있으며, 전자파장해 방지가 요구되는 용도에도 사용이 가능하다.
열가소성 수지, 열전도성, 전기전도성, 카본계열 충전재, 금속계열 충전재, 세라믹 고체, 표면저항, 전자파장해 방지

Description

전기전도성이 우수한 열전도성 열가소성 수지 조성물, 및 이의 제조방법{THERMALLY CONDUCTIVE THERMOPLASTIC RESIN COMPOSITION HAVING GOOD ELECTROCONDUCTIVITY AND PREPARATION METHOD THEREOF}
본 발명은 열전도성 열가소성 수지 조성물, 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기계적 특성과 열전도성이 우수하여, 방열이 요구되는 장치의 방열재로 사용될 수 있으며, 동시에 전기전도성이 우수하여 전자파장해 방지가 요구되는 용도에 사용이 가능한 열전도성 열가소성 수지 조성물, 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근에는 전자제품 기술의 발달로 전자제품의 소형화와 고집적화, 고성능화가 이루어지고 있으며, 이에 따라 전자제품 기기에 내장된 전자부품 내에서 발생하는 열을 효율적으로 제거하기 위하여 열전도도가 높은 소재가 강하게 요구되고 있으며, 동시에 전자파장해(electromagnetic interference, EMI) 방지를 위하여 전기전도도가 높은 소재가 요구되고 있다.
방열이 필요한 장치로는 휴대 전자제품의 하우징, DVD 드라이브 픽업용 부 품, 자동차 라디에이터, 냉장고용 열교환기 또는 보빈 등이 있다. 또 다른 예로는 전기·전자제품에 내장되어 있는 발열성 전자부품인 CPU, 기판, 전기커넥터와 하우징류 등이 있다.
이러한 장치들로부터 발생하는 열을 제거하기 위하여 히트 싱크, 방열 핀 등의 방열재를 설치하고 있으며, 전자제품의 하우징에 열전도성 소재를 적용하는 경우가 증가하고 있다. 종래에는 알루미늄, 구리 등의 금속이 방열재로 주로 사용되고 있다. 방열을 하기 위해서는 열전도도 및 열전달계수가 높아야 하며, 주로 열전도도가 상온에서 100 W/m·K 이상인 금속을 사용한다. 상기와 같은 금속들은 낮은 전기저항값을 가져 전자부품의 외곽 케이스로 사용할 경우, 방열 뿐만 아니라 전자파장해 방지에도 탁월한 효과를 보이고 있다.
또한, 방열 문제와 함께 전자제품들의 사용 증가에 따라 불필요한 전자파의 발생으로 인하여 민감한 통신이나 전자 장비들을 방해하고 손상시킬 수 있는 전자파장해 문제가 심각해지고 있으며, 이와 같은 문제는 전자제품의 하우징의 설치에 의해 억제될 수 있다.
이러한 하우징에 적용되는 전자파 차폐 물질은 전기적 도체이어야 하고 높은 표면적을 갖는 것이 유리하다. 또한, 차폐용 충전재는 전기전도성이 우수하고, 비표면적이 큰 것이 바람직하다. 전기절연인 열전도성 소재를 전자부품 외곽 케이스에 적용할 경우에는 열전도 성능은 뛰어날 수 있으나 전자제품의 전자파장해(EMI) 방지의 성능은 없다.
그런데, 일반적인 플라스틱의 열전도도는 상온에서 0.2 W/m·K로 매우 낮으 며, 높은 전기저항값을 가지고 있기 때문에 방열재 뿐만 아니라 전자파장해 방지용 부품으로도 사용하기가 어렵다.
또한, 종래에 사용되는 열전도성 충전재의 경우 상온에서 열전도도가100 W/m·K 이하이고 전기절연성이기 때문에, 높은 열전도성을 얻기 위해서는 과량으로 사용해야 했으며, 전기전도성은 만족시키지 못하는 문제점이 있었다. 예를 들어, 열전도도가 0.8 W/m·K 이상의 열전도도를 얻기 위해서는 상온에서 열전도도가 100 W/m·K 이하인 보론 나이트라이드, 알루미나 분말 등을 과량으로 사용해야만 만족할 만한 열전도도를 얻을 수 있었으나, 비경제적이며 전기전도성능은 구현할 수 없었다.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 기계적 특성과 열전도성이 우수하며, 동시에 전기전도성을 갖는 열전도성 열가소성 수지 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 열전도성 열가소성 수지 조성물을 이축압출기로 용이하게 양산함으로써, 경제성이 있고 제품 성형성이 우수한 열전도성 열가소성 수지 조성물의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 하기 설명된 본 발명에 의하여 모두 달성될 수 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
(a) 열가소성 수지 10 내지 95 중량% 및
(b) 열전도도가 100 W/m·K 이상인 카본계열 또는 금속계열의 전기전도성 충전재 90 내지 5 중량%를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 열전도성 열가소성 수지 조성물을 제공한다.
상기 열전도성 열가소성 수지 조성물은, 충전재로 (c) 열전도도가 300 W/m·K 이상인 세라믹 고체, 플레이크 및 섬유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 수지 조성물 총 함량에 대하여 3 내지 70 중량%로 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 열전도성 열가소성 수지 조성물은 충전재를 30 부피% 이하로 포함하는 경우에는 0.8 내지 5 W/m·K의 열전도도를 가지며, 충전재를 30 부피% 이상으로 포함하는 경우에는 5 내지 30 W/m·K의 열전도도를 가진다.
본 발명에 따른 열전도성 열가소성 수지 조성물은 표면저항이 109 Ω 이하인 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 열가소성 수지 10 내지 95 중량%, 및 열전도도가 100 W/m·K 이상인 카본계열 또는 금속계열의 전기전도성 충전재 90 내지 5 중량%를 배럴온도 250 내지 340 ℃의 이축압출기에서 압출혼합하는 단계를 포함하는 열전도성 열가소성 수지 조성물의 제조방법을 제공한다.
상기 압출혼합하는 단계는 충전재로 열전도도가 300 W/m·K 이상인 세라믹 고체, 플레이크 및 섬유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 수지 조성물 총 함량에 대하여 3 내지 70 중량%로 더 포함하여 실시될 수 있다.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 열전도성 열가소성 수지 조성물은 열가소성 수지에 열전도도가 100 W/m·K 이상인 카본계열 또는 금속계열의 전기전도성 충전재를 포함하여, 기계적 특성과 열전도성이 우수하며, 동시에 전기전도성을 갖는 수지 조성물이다.
본 발명에서 사용되는 (a) 열가소성 수지는 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 아로마틱폴리아마이드, 폴리아마이드, 폴리카보네이트, 폴리스타이렌, 폴리페닐렌설파이드, 열방성액정고분자, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리아릴레이트, 폴리메틸메틸아크릴레이트, 폴리비닐알코올, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아크릴로니트릴부타디엔스타이렌 공중합체 및 폴리테트라메틸렌옥사이드-1,4부탄디올 공중합체(폴리부틸렌테레프랄레이트 탄성체)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 (a) 열가소성 수지는 본 발명의 열전도성 열가소성 수지 조성물에 10 내지 95 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
본 발명에 사용되는 (b) 카본계열 또는 금속계열의 전기전도성 충전재는 열가소성 수지에 열전도성과 함께 전기전도성을 부여하는 역할을 하는 것으로, 상온에서 열전도도가 100 W/m·K 이상인 카본계열 또는 금속계열 충전재가 바람직하다.
상기 (b) 카본계열 또는 금속계열의 전기전도성 충전재는 카본분말, 카본미립자, 카본블랙, 카본파이버, 카본나노튜브, 흑연, 알루미늄 플레이크, 산화마그네슘, 질화알루미늄, 구리섬유 및 스테인레스 스틸 섬유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 (b) 카본계열 또는 금속계열의 전기전도성 충전재는 평균입자크기가 서로 다른 두 종류 이상을 함께 사용할 수도 있다. 평균입자크기가 서로 다른 충전재를 함께 사용하는 경우에는 압출혼련 및 사출성형시 생산성을 증가시킬 수 있다.
상기와 같이 열가소성 수지 및 전기전도성 충전재를 포함하는 열전도성 열가소성 수지 조성물은, (c) 충전재로 열전도도가 300 W/m·K 이상인 세라믹 고체, 플레이크, 및 섬유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다. (c) 충전재는 수지 조성물 총 함량에 대하여 3 내지 70 중량%로 포함될 수 있다.
상기 세라믹 고체는 실리콘 카바이드, 보론 나이트라이드, 다이아몬드, 베릴륨 옥사이드, 보론 포스파이드, 알루미늄 나이트라이드, 베릴륨 설파이드, 보론 아제나이드, 실리콘, 갈륨 나이트라이드, 알루미늄 포스파이드 및 갈륨 포스파이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다. 세라믹 고체는 평균입자크기가 20 ㎛ 이하이며, 입자분포가 비교적 넓은 것이 바람직하다.
상기 (b) 카본계열 또는 금속계열의 전기전도성 충전재, 또는 (b) 카본계열 또는 금속계열의 전기전도성 충전재와 (c) 세라믹 고체, 플레이크, 및 섬유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 이루어진 충전재는 본 발명의 열전도성 열가소성 수지 조성물에 90 내지 5 중량%로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 열전도성 열가소성 수지 조성물은 전기·전자제품 등 난연성이 요구되는 사용환경에서 사용이 가능하도록 난연성능을 부여하기 위하여 할로겐 또는 비할로겐계 난연제를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 열전도성 열가소성 수지 조성물은 (b) 카본계열 또는 금속계열의 전기전도성 충전재, 또는 상기 (b) 전기전도성 충전재 및 세라믹 고체, 플레이크, 및 섬유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상으로 이루어진 충전재가 30 부피% 이하로 포함되는 경우에는 0.8 내지 5 W/m·K의 열전도도를 가지며, 상기 충전재가 30 부피% 이상으로 포함되는 경우에는 5 내지 30 W/m·K의 열전도도를 가진다. 열전도도가 0.85 내지 5 W/m·K인 경우에는 기존 플라스틱과 동등 수준의 물성이 요구되면서, 동시에 플리스틱보다는 높은 방열 성능이 요구되는 분야에 적용될 수 있으며, 열전도도가 5 내지 30 W/m·K인 경우에는 모터지지부, 광픽업베이스 등과 같이, 열로 인한 변형을 방지할 수 있도록 금속과 동등한 방열 성능이 요구되는 분야에 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 열전도성 열가소성 수지 조성물은 109 Ω 이하의 표면저항을 가지며, 대전방지 수준에서부터 정전기 방류, 전자파 차폐에 이르는 광범위한 영역의 전도성을 지닌다. 전기전도도는 표면저항에 따라 전도성 범위가 달라지는데, 일반 플라스틱은 부도체로 1013 Ω 이상의 표면저항을 가져 절연성을 지닌다. 즉, 표면저항이 작아질수록 전기전도도가 우수하다.
본 발명의 열전도성 열가소성 수지 조성물의 제조방법은 (a) 열가소성 수지 10 내지 95 중량%, 및 (b)열전도도가 100 W/m·K 이상인 카본계열 또는 금속계열의 전기전도성 충전재를 이축압출기에서 압출혼합하는 단계를 포함하는 방법이다.
상기 압출혼합하는 단계는 충전재로, 열전도도가 300 W/m·K 이상인 세라믹 고체, 플레이크 및 섬유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 수지 조성물 총 함량에 대하여 3 내지 70 중량%로 더 포함하여 실시될 수 있다.
구체적으로, 상기 열가소성 수지와 카본계열 또는 금속계열의 전기전도성 충전재를 혼합하고, 여기에 고체, 플레이크, 및 섬유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 충전재 추가 혼합하고, 상기 혼합물을 이축압출기의 메인호퍼에 투입한다. 이때, 메인호퍼에 투입되는 충전재는 전체 사용량이 한꺼번에 투입하는 것이 아니라, 사용량의 30 내지 50 중량%를 분할하여 열가소성 수지와 고체혼합한 후 투입한다. 이후, 메인호퍼에 투입된 양을 제외한 나머지 사용량을 가소화 영역과 혼련영역(kneading block) 사이에 투입함으로써 압출기의 과부하를 방지하여 압출가공을 할 수 있다. 상기와 같이 압출성형함으로써 열전도성 열가소성 수지 조성물을 제조하는 방법의 일례를 들면 하기와 같다.
본 발명에서는 육각형의 결정구조를 갖으며, 전기전도도를 지니면서 열전도도가 상온에서 100 W/m·K인 흑연, 및 상온에서 열전도도가 300 W/m·K인 실리콘 카바이드 분말 20 내지 80 중량%과 열가소성 수지 80 내지 20 중량%를 이축압출기로 압출혼합한 후, 사출성형하여 직경이 10 ㎜이고, 두께가 3 ㎜인 성형시편을 얻 을 수 있었다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
[실시예]
실시예 1
폴리페닐렌설파이드 67 중량%와 평균입자크기가 35 내지 55 ㎛인 흑연 30 중량%, 실리콘 카바이드 분말을 3 중량%로 포함하는 수지 조성물을 제조하기 위하여, 이축압출기의 배럴온도를 320 ℃로 유지하면서 폴리페닐렌설파이드 67 중량%와 상온에서 열전도도가 300 W/m·K인 실리콘 카바이드 분말을 메인호퍼에 투입한 후, 상온에서 열전도도가 100 W/m·K인 흑연 30 중량%를 사이드피더로 투입하여 200 rpm에서 수지 조성물을 제조하였다.
제조된 수지 조성물을 사출성형하여 직경이 10 ㎜이고, 두께가 3 ㎜인 사출시편을 제조하였다.
실시예 2
폴리페닐렌설파이드 46 중량%와 평균입자크기가 35 내지 55 ㎛인 흑연 20 중량%, 평균입자크기가 100 내지 1000 ㎛인 흑연 30 중량%, 실리콘 카바이드 분말을 4 중량%로 포함하는 수지 조성물을 제조하기 위하여, 이축압출기의 배럴온도를 320 ℃로 유지하면서 폴리페닐렌설파이드 46 중량%와 상온에서 열전도도가 300 W/m·K인 실리콘 카바이드 분말, 및 상온에서 열전도도가 100 W/m·K인 흑연 10 중량%를 메인호퍼에 투입한 후, 흑연 40 중량%를 사이드피더로 투입하여 200 rpm에서 수지 조성물을 제조하였다.
제조된 수지 조성물을 사출성형하여 직경이 10 ㎜이고, 두께가 3 ㎜인 사출시편을 제조하였다.
실시예 3
폴리페닐렌설파이드 26.5 중량%, 평균입자크기가 100 내지 1000 ㎛인 흑연 70 중량%, 실리콘카바이드 분말 3.5 중량%로 포함하는 수지 조성물을 제조하기 위하여, 이축압출기의 배럴온도를 320 ℃로 유지하면서 폴리페닐렌설파이드 26.5 중량%와 상온에서 열전도도가 300 W/m·K인 실리콘 카바이드 분말, 및 상온에서 열전도도가 100 W/m·K인 흑연 30 중량%를 메인호퍼에 투입한 후, 흑연 40 중량%를 사이드피더로 투입하여 200 rpm에서 수지 조성물을 제조하였다.
제조된 수지 조성물을 사출성형하여 직경이 10 ㎜이고, 두께가 3 ㎜인 사출시편을 제조하였다.
실시예 4
폴리부틸렌 테레프탈레이트 46 중량%, 평균입자크기가 100 내지 1000 ㎛인 흑연 50 중량%, 실리콘카바이드 분말 4 중량%로 포함하는 수지 조성물을 제조하기 위하여, 이축압출기의 배럴온도를 280 ℃로 유지하면서 폴리부틸렌 테레프탈레이트 46 중량%와 상온에서 열전도도가 300 W/m·K인 실리콘 카바이드 분말, 및 상온에서 열전도도가 100 W/m·K인 흑연 10 중량%를 메인호퍼에 투입한 후, 흑연 40 중량%를 사이드피더로 투입하여 200 rpm에서 수지 조성물을 제조하였다.
제조된 수지 조성물을 사출성형하여 직경이 10 ㎜이고, 두께가 3 ㎜인 사출시편을 제조하였다.
실시예 5
폴리페닐렌설파이드 67 중량%, 평균입자크기가 10 내지 100 ㎛인 알루미늄 나이트라이드 30 중량%, 실리콘카바이드 분말 3 중량%로 포함하는 수지 조성물을 제조하기 위하여, 이축압출기의 배럴온도를 320 ℃로 유지하면서 폴리페닐렌설파이드 67 중량%와 상온에서 열전도도가 300 W/m·K인 실리콘 카바이드 분말을 메인호퍼에 투입한 후, 상온에서 열전도도가 100 W/m·K인 알루미늄 나이트라이드 30 중량%를 사이드피더로 투입하여 200 rpm에서 수지 조성물을 제조하였다.
제조된 수지 조성물을 사출성형하여 직경이 10 ㎜이고, 두께가 3 ㎜인 사출시편을 제조하였다.
실시예 6
폴리페닐렌설파이드 42 중량%, 평균입자크기가 35 내지 55 ㎛인 흑연 18 중 량%, 실리콘카바이드 분말 40 중량%로 포함하는 수지 조성물을 제조하기 위하여, 이축압출기의 배럴온도를 320 ℃로 유지하면서 폴리페닐렌설파이드 42 중량%와 상온에서 열전도도가 100 W/m·K인 흑연 분말을 메인호퍼에 투입한 후, 상온에서 열전도도가 300 W/m·K인 실리콘카바이드 분말 40 중량%를 사이드피더로 투입하여 200 rpm에서 수지 조성물을 제조하였다.
제조된 수지 조성물을 사출성형하여 직경이 10 ㎜이고, 두께가 3 ㎜인 사출시편을 제조하였다.
비교예 1
폴리페닐렌설파이드 50 중량%와 탈크 분말 50 중량%를 포함하는 수지 조성물을 제조하기 위하여, 이축압출기의 배럴온도를 320 ℃로 유지하면서 폴리페닐렌설파이드 55 중량%와 상온에서 열전도도가 10 W/m·K인 탈크 분말 20 중량%를 메인호퍼에 투입한 후, 탈크 분말 30 중량%를 사이드피더로 투입하여 200 rpm에서 수지조성물을 제조하였다.
제조된 수지 조성물을 사출성형하여 직경이 10 ㎜이고, 두께가 3 ㎜인 사출시편을 제조하였다.
비교예 2
폴리페닐렌설파이드 50 중량%와 알루미나 분말 50 중량%를 포함하는 수지 조성물을 제조하기 위하여, 이축압출기의 배럴온도를 320 ℃로 유지하면서 폴리페닐 렌설파이드 55 중량%와 상온에서 열전도도가 17 W/m·K인 알루미나 분말 20 중량%를 메인호퍼에 투입한 후, 알루미나 분말 30 중량%를 사이드피더로 투입하여 200 rpm에서 수지조성물을 제조하였다.
제조된 수지 조성물을 사출성형하여 직경이 10 ㎜이고, 두께가 3 ㎜인 사출시편을 제조하였다.
비교예 3
폴리페닐렌설파이드 50 중량%와 보론 나이트라이드 분말 50 중량%를 포함하는 수지 조성물을 제조하기 위하여, 이축압출기의 배럴온도를 320 ℃로 유지하면서 폴리페닐렌설파이드 55 중량%와 상온에서 열전도도가 170 W/m·K인 보론 나이트라이드 분말 20 중량%를 메인호퍼에 투입한 후, 보론 나이트라이드 분말 30 중량%를 사이드피더로 투입하여 200 rpm에서 수지조성물을 제조하였다.
제조된 수지 조성물을 사출성형하여 직경이 10 ㎜이고, 두께가 3 ㎜인 사출시편을 제조하였다.
[시험예]
상기 실시예 1 내지 6, 및 비교예 1 내지 3에서 제조한 사출시편의 물성을 하기의 방법으로 측정하여 그 결과를 하기의 표 1과 2에 나타내었다.
* 열변형온도 - ASTM D638 방법에 의거하여 측정하였다.
* 굴곡강도 - ASTM D790 방법에 의거하여 측정하였다.
* 굴곡탄성율 - ASTM D790 방법에 의거하여 측정하였다.
* 인장강도 - ASTM D638 방법에 의거하여 측정하였다.
* 난연도 - UL 94 규격에 의거하여 측정하였다.
* 열전도도 - 열선법(표준과학연구소), 평판법(LG화학 테크센타), Haake Thermoflixer 3가지 측정방법에서 10%오차 이내의 데이터로 나타내었다.
구분 실시예 1 실시예 2 실시예 3 실시예 4 실시예 5 실시예 6
열변형온도(℃) 200 200 200 190 200 200
굴곡강도(㎏/㎝2) 900 680 600 1,100 900 900
굴곡탄성율(㎏/㎝2) 130,000 140,000 150,000 110,000 140,000 140,000
인장강도(㎏/㎝2) 550 350 320 650 500 500
난연도(1/32") V-0 V-0 V-0 V-2 V-0 V-0
열전도도(W/m·K) 5 15 30 14 5 5
표면저항(Ω) 107~109 106~108 105~108 107~109 107~109 108~109
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 열가소성 수지에 카본계열 또는 금속계열의 전기전도성 충전재와, 세라믹 고체, 플레이크, 및 섬유로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상의 충전재를 추가로 포함하는 실시예 1 내지 6의 열전도성 열가소성 수지 조성물은 5 내지 30 W/m·K로 높은 열전도도를 나타내었으며, 표면저항이 109 Ω 이하로 전기전도도가 우수한 것을 확인할 수 있었다.
구분 비교예 1 비교예 2 비교예 3
열변형온도(℃) 250 250 250
굴곡강도(㎏/㎝2) 670 680 680
굴곡탄성율(㎏/㎝2) 130,000 140,000 140,000
인장강도(㎏/㎝2) 300 350 350
난연도(1/32") V-0 V-0 V-0
열전도도(W/m·K) 0.4 0.5 0.5
표면저항(Ω) 〉1012 〉1012 〉1012
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 상온에서 열전도도가 낮은 탈크, 알루미나 분말 등을 포함하는 비교예 1 내지 3의 열전도성 열가소성 수지 조성물은 0.5 W/m·K 이하로 낮은 열전도도를 나타내었으며, 표면저항이 1012 Ω을 초과하여 전기전도도가 좋지 않은 것을 확인할 수 있었다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면 기계적 특성과 열전도성이 우수하여, 방열이 요구되는 장치의 방열재로 사용될 수 있으며, 동시에 전기전도성이 우수하여 전자파장해 방지가 요구되는 용도에 사용이 가능한 열전도성 열가소성 수지 조성물을 제공하는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. (a) 열가소성 수지 26.5 내지 67중량%,
    (b) 열전도도가 100 W/m·K 이상인 충전재 18 내지 70 중량% 및
    (c) 열전도도가 300 W/m·K 이상인 충전재 3 내지 40 중량%로 이루어지며,
    상기 (b) 충전재는 입경 35 내지 55 ㎛인 흑연,과 입경 100 내지 1000㎛인 흑연 중 1종 이상을 사용하고, 상기 (c) 충전재는 세라믹 고체를 사용하며, 상기 (a),(b), 및 (c)의 총 합은 100 중량%를 만족하고, 수득된 열전도성 열가소성 수지 조성물의 표면저항은 109 Ω 이하인 것을 특징으로 하는
    열전도성 열가소성 수지 조성물.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 세라믹 고체는, 실리콘 카바이드, 보론 나이트라이드, 다이아몬드, 베릴륨 옥사이드, 보론 포스파이드, 알루미늄 나이트라이드, 베릴륨 설파이드, 보론 아제나이드, 실리콘, 갈륨 나이트라이드, 알루미늄 포스파이드 및 갈륨 포스파이드로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    열전도성 열가소성 수지 조성물.
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 세라믹 고체는, 평균입자크기가 20 ㎛ 이하인 것을 특징으로 하는
    열전도성 열가소성 수지 조성물.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 열가소성 수지는, 폴리부틸렌 테레프탈레이트, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 아로마틱폴리아마이드, 폴리아마이드, 폴리카보네이트, 폴리스타이렌, 폴리페닐렌설파이드, 열방성액정고분자, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에테르이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리아릴레이트, 폴리메틸메틸아크릴레이트, 폴리비닐알코올, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리아크릴로니트릴부타디엔스타이렌공중합체 및 폴리테트라메틸렌옥사이드-1,4부탄디올 공중합체로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는
    열전도성 열가소성 수지 조성물.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 열전도성 열가소성 수지 조성물은, 할로겐 또는 비할로겐계 난연제를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    열전도성 열가소성 수지 조성물.
  8. 삭제
  9. (a) 열가소성 수지 26.5 내지 67중량%, (b) 열전도도가 100 W/m·K 이상인 충전재 18 내지 70 중량%, 및 (c) 열전도도가 300 W/m·K 이상인 충전재 3 내지 40 중량%,를 총 100중량%가 되도록 혼합하되, 상기 (b) 충전재는 입경 35 내지 55 ㎛인 흑연과, 입경 100 내지 1000㎛인 흑연 중 1종 이상을 사용하고, 상기 (c) 충전재는 세라믹 고체를 사용하며,
    배럴온도 250 내지 340 ℃의 이축압출기에서 압출혼합하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
    열전도성 열가소성 수지 조성물의 제조방법.
  10. 삭제
KR1020060116836A 2006-11-24 2006-11-24 전기전도성이 우수한 열전도성 열가소성 수지 조성물, 및이의 제조방법 KR101082636B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060116836A KR101082636B1 (ko) 2006-11-24 2006-11-24 전기전도성이 우수한 열전도성 열가소성 수지 조성물, 및이의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060116836A KR101082636B1 (ko) 2006-11-24 2006-11-24 전기전도성이 우수한 열전도성 열가소성 수지 조성물, 및이의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080047015A KR20080047015A (ko) 2008-05-28
KR101082636B1 true KR101082636B1 (ko) 2011-11-10

Family

ID=39663708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060116836A KR101082636B1 (ko) 2006-11-24 2006-11-24 전기전도성이 우수한 열전도성 열가소성 수지 조성물, 및이의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101082636B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019132513A1 (ko) 2017-12-28 2019-07-04 이니츠 주식회사 기계적 특성 및 부식 특성이 우수한 폴리아릴렌 설파이드 수지 조성물
KR20200049675A (ko) 2018-10-31 2020-05-08 주식회사 엘지화학 전도성 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 정전 도장 성형품
KR102205850B1 (ko) 2019-11-08 2021-01-21 단국대학교 산학협력단 전기전도성이 향상된 복합수지 조성물 및 이의 제조방법

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009023449A1 (en) * 2007-08-14 2009-02-19 Polyone Corporation Electrically conductive liquid crystal polymers
KR101241787B1 (ko) * 2010-11-02 2013-03-14 (주)엔에프아이씨 방열특성이 개선된 수지조성물
CN102954291A (zh) * 2011-08-22 2013-03-06 爱康企业集团(上海)有限公司 导热型地源热泵管材
KR101359350B1 (ko) * 2011-09-15 2014-02-11 전자부품연구원 높은 열전도율과 탄성회복률을 구비한 소재 및 이를 적용한 복합소재
CN102746560B (zh) * 2012-07-27 2014-11-05 深圳市飞荣达科技股份有限公司 一种导热塑料及其制备方法
US9506194B2 (en) 2012-09-04 2016-11-29 Ocv Intellectual Capital, Llc Dispersion of carbon enhanced reinforcement fibers in aqueous or non-aqueous media
KR101596546B1 (ko) * 2013-02-21 2016-03-07 제일모직주식회사 내충격성이 우수한 열전도성 폴리카보네이트 수지조성물
CN103122092B (zh) * 2013-02-27 2015-07-01 深圳市飞荣达科技股份有限公司 一种导热塑料及其利用导热塑料制备手机外壳的方法
CN104119589A (zh) * 2013-04-23 2014-10-29 浙江康辉木业有限公司 一种炭塑纤维复合材料的制备方法
KR101581499B1 (ko) * 2013-04-24 2015-12-30 주식회사 엘지화학 고분자 수지용 방열재, 방열 수지 조성물, 플라스틱 방열재료 및 그 제조방법
KR101657338B1 (ko) * 2013-05-13 2016-09-13 주식회사 엘지화학 고분자 수지 조성물과 제조 방법, 및 플라스틱 사출 성형품
KR101649613B1 (ko) * 2015-02-25 2016-08-19 자동차부품연구원 탄소 나노 하이브리드 방열 소재 조성물 및 이를 이용한 배터리 모듈 하우징
FR3057873A1 (fr) * 2017-05-03 2018-04-27 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Materiau composite electriquement et thermiquement conducteur
KR102179471B1 (ko) * 2017-10-30 2020-11-16 주식회사 엘지화학 전도성 폴리아릴렌 설파이드 수지 조성물
KR20220101220A (ko) 2021-01-11 2022-07-19 주식회사 엘지화학 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이로부터 제조된 성형품
CN113621235A (zh) * 2021-08-12 2021-11-09 深圳烯湾科技有限公司 导电复合材料及其制备方法、燃料电池电堆用双极板
EP4167255A1 (en) * 2021-10-14 2023-04-19 Premo, S.A. Thermal conductive bobbin for a magnetic power unit

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003029352A1 (fr) 2001-09-27 2003-04-10 Nippon Kagaku Yakin Co., Ltd. Composition de resine a conductivite thermique elevee et son procede de production
JP2005320515A (ja) 2004-04-06 2005-11-17 Mitsubishi Engineering Plastics Corp 熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物および成形体
JP2006265441A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Mitsubishi Engineering Plastics Corp 熱伝導性樹脂成形品およびその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003029352A1 (fr) 2001-09-27 2003-04-10 Nippon Kagaku Yakin Co., Ltd. Composition de resine a conductivite thermique elevee et son procede de production
JP2005320515A (ja) 2004-04-06 2005-11-17 Mitsubishi Engineering Plastics Corp 熱伝導性ポリカーボネート系樹脂組成物および成形体
JP2006265441A (ja) * 2005-03-25 2006-10-05 Mitsubishi Engineering Plastics Corp 熱伝導性樹脂成形品およびその製造方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019132513A1 (ko) 2017-12-28 2019-07-04 이니츠 주식회사 기계적 특성 및 부식 특성이 우수한 폴리아릴렌 설파이드 수지 조성물
KR20190080766A (ko) 2017-12-28 2019-07-08 이니츠 주식회사 기계적 특성 및 부식 특성이 우수한 폴리아릴렌 설파이드 수지 조성물
US11332617B2 (en) 2017-12-28 2022-05-17 Hdc Polyall Co.. Ltd. Polyarylene sulfide resin composition having excellent mechanical and corrosion properties
KR20200049675A (ko) 2018-10-31 2020-05-08 주식회사 엘지화학 전도성 열가소성 수지 조성물, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 정전 도장 성형품
KR102205850B1 (ko) 2019-11-08 2021-01-21 단국대학교 산학협력단 전기전도성이 향상된 복합수지 조성물 및 이의 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080047015A (ko) 2008-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101082636B1 (ko) 전기전도성이 우수한 열전도성 열가소성 수지 조성물, 및이의 제조방법
JP5430645B2 (ja) 熱伝導性プラスチック材料のヒートシンク
KR101139412B1 (ko) 열전도성 절연 수지 조성물 및 플라스틱 성형품
KR101787800B1 (ko) 열 전도성 중합체 조성물
KR101375928B1 (ko) 열적으로 전도성이고 전기적으로 절연성인 몰드 가능한 조성물 및 이의 제조 방법
WO2014047249A1 (en) Methods for making thermally conductive compositions containing boron nitride
KR100927702B1 (ko) 전기절연성 고열전도성 수지 조성물
JPH03126765A (ja) 耐高熱性複合材料
JP2003113272A (ja) 熱可塑性エラストマー組成物及び放熱シート
KR20120077995A (ko) 밀드 피치계 탄소섬유를 포함하는 고열전도성 수지 조성물
EP3667718B1 (en) Low-dielectric-constant thermally-conductive heat dissipation member
JP4798048B2 (ja) 電磁波遮蔽性と放熱性に優れた材料および成型品
KR100885653B1 (ko) 고방열성 하이브리드 충진재 타입 복합수지 조성물
KR101355026B1 (ko) 성형성 및 열전도성이 우수한 열가소성 수지 조성물
KR20120078256A (ko) 고열전도성 수지 조성물
KR101581499B1 (ko) 고분자 수지용 방열재, 방열 수지 조성물, 플라스틱 방열재료 및 그 제조방법
JP6168851B2 (ja) 放熱樹脂成形体
KR100450229B1 (ko) 열전도성 열가소성 수지 조성물 및 그 제조방법
KR102175291B1 (ko) 폴리에스터 수지 조성물 및 이를 이용한 플라스틱 성형체 제조
KR101657338B1 (ko) 고분자 수지 조성물과 제조 방법, 및 플라스틱 사출 성형품
KR102642936B1 (ko) 고방열 고분자 조성물 및 이를 포함하는 고방열 성형품
KR101428985B1 (ko) 열전도성 폴리페닐렌설파이드계 수지 조성물 및 이를 이용한 성형품
KR101642201B1 (ko) 열가소성 수지 조성물 및 이의 제조방법
WO2015157941A1 (en) Composition for high thermal conductive materials
KR101405264B1 (ko) 열전도성 및 휨 특성이 우수한 전기 전도성 열가소성 수지 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141017

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150923

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160928

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170919

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181016

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191016

Year of fee payment: 9